医用物理学

Medical Physics

放射線医学・バイオイメージング, 腫瘍学

がん、末梢動脈疾患、認知症の機序解明と診断法開発へ向けた高精度イメージング技術の創出

保健学専攻

  • 修士課程/博士課程

教員構成

権田 幸祐権田 幸祐

権田 幸祐教授

GONDA, Kohsuke Professor, Ph.D.

TEL:022-717-8010

E-Mail:m-daigakuin*grp.tohoku.ac.jp
(「*」を「@」に変換してください)

URL:http://www.medphys.med.tohoku.ac.jp/

その他の教員・スタッフ
  • 北村 成史助教

    Assistant Prof.KITAMURA, Narufumi

この分野の研究テーマ

  • ナノテクノロジーを応用した高感度・高精度イメージング法の開発
  • ナノイメージングを用いたがんや末梢動脈疾患の医学・医療研究

研究キーワード

ナノメディシン, 核医学(PET/SPECT), 末梢動脈疾患, イメージング, がん

技術キーワード

高精度, 薬効評価, 画像処理, 早期診断, 薬物動態解析

分野の紹介

がんや動脈硬化症は日本人の主要な死因である。これらの疾患の早期診断や治療を効果的に行うには、イメージング技術は極めて重要である。我々はがんや動脈硬化症のメカニズム解明や診断法開発を行うために、高感度かつ高精度なX線CTや蛍光のイメージング技術開発を、ナノメディシンを用いて行ってきた(ナノメディシン:ナノテクノロジーと医学・医療を融合した研究分野)。イメージングにおいて、定量性は大切なポイントである。X線CT に関して、X線の吸収係数は造影剤の量に比例し、蛍光計測に関して、蛍光シグナルは励起光の出力に比例する。したがって両イメージングは高い定量性を保持するモダリティである。我々はこれまでに両イメージング技術を駆使し、がんの転移過程では細胞膜の流動性が約100倍変化すること(J. Biol. Chem., 2010)や、末梢動脈疾患では血管内皮成長因子受容体のわずか3倍程度の発現量の増加が血管新生に重要であることを解明してきた(Blood, 2011)。さらに摘出したがん組織の蛍光イメージングにより、抗がん剤の薬効を高確度で診断する技術開発を進めている(Biochem. Biophys. Res. Commun., 2012)。これらの疾患に加え、国内では認知症の増加も大きな社会問題となっている。認知症の新たな診断薬を開発するために、放射性薬剤の体内分布イメージング技術(PET/SPECT検査)に着目し、正しく現象を理解しながら新しい価値観を提供することを目指している。

Figure 1 微小がん検出へ向けた高感度X線造影法開発
Figure 1 微小がん検出へ向けた高感度X線造影法開発
Figure 2 高精度な薬効評価へ向けた蛍光計測開発
Figure 2 高精度な薬効評価へ向けた蛍光計測開発

主な論文

  • Gonda K, et al. In vivo nano-imaging of membrane dynamics in metastatic tumor cells using quantum dots. J. Biol. Chem. 285(4): 2750-2757, 2010.
  • Hamada Y, et al. In vivo imaging of the molecular distribution of the VEGF receptor during angiogenesis in a mouse model of ischemia. Blood 118: 118(13):e93-e100, 2011
  • Gonda K, et al. Development of a quantitative diagnostic method of estrogen receptor expression levels by immunohistochemistry using organic fluorescent material-assembled nanoparticles. Biochem. Biophys. Res. Commun. 426(3):409-414, 2012
  • Shidahara M, et al. Wavelet-based resolution recovery using anatomical prior provides quantitative recovery for human population phantom PET [11C]raclopride data. Phys Med Biol. 57(10):3107-22, 2012
  • Shidahara M, et al. Evaluation of the biodistribution and radiation dosimetry of the F-18 labelled amyloid imaging probe [18F]FACT in humans. EJNMMI res. 3(1):32, 2013

OB・OGの主な進路

教員、診療放射線技師、博士研究員

担当教員より進学志望者へのメッセージ

当研究室の構成員は理工医など様々な背景を持ち、異分野融合的姿勢で新概念構築や新技術開発を目指しています。出身学部は問いません。志にあふれた方、お待ちしています。

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