JP2009062351A - Method for inhibiting cell proliferation and inhibitor for cell proliferation - Google Patents

Method for inhibiting cell proliferation and inhibitor for cell proliferation Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a chemical capable of readily and inexpensively inhibiting proliferation of cells of human and animals. <P>SOLUTION: The method for inhibiting cell proliferation includes holding a cell in the presence of at least one substance selected from 5-aminolevulinic acids and their salts and nanoparticles containing at least one substance selected from metals and metal compounds. The inhibitor for cell proliferation includes at least one substance selected from 5-aminolevulinic acids and their salts, and nanoparticles containing at least one substance selected from metals and metal compounds. Inhibition of cell proliferation can be carried out readily and inexpensively than conventional method without requiring irradiation with light and an expensive light-emitting apparatus, because inhibition of cell proliferation is performed even when keeping the cell in a dark place and inhibition of cell proliferation can be carried out without light irradiation. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる分子と、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を含むナノ粒子とを用いて、ヒトや動物の細胞の増殖を抑制する方法およびその薬剤に関する。  The present invention relates to a method for inhibiting the growth of human or animal cells using a molecule selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof, and nanoparticles containing at least one substance selected from metals and metal compounds, and its Regarding drugs.

5−アミノレブリン酸(5−Aminolevulinic acid;5−ALA)は、ヒトや動物の細胞において、ビタミンB12やヘム、クロロフィルの前駆物質であるプロトポルフィリン(Protoporphyrin IX;PpIX)を生合成するための生体物質である。こうした5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる物質として、5−アミノレブリン酸塩酸塩(5−Aminolevulinic acid hydrochloride)や5−アミノレブリン酸メチルエステル塩酸塩(5−Aminolevulinic acid methyl ester hydrochloride)などが広く知られている。5−アミノレブリン酸は「5−ALA」と表記されることが多いので、以下の説明では、5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる分子について、それらの分子を特に種類を区別しないで呼ぶときには「5−ALA族分子」と表記することにする。また、5−アミノレブリン酸塩酸塩および5−アミノレブリン酸メチルエステル塩酸塩は、それぞれ「5−ALA−HCl」および「5−ALA−Me」と表記する。
一方、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を含むナノ粒子についても、特に種類を区別しないで呼ぶときには「金属含有ナノ粒子」と呼ぶことにする。また、金属のみからなるナノ粒子については「金属」ナノ粒子(「金属」に金属名を当てる)と呼び、金属化合物のみからなるナノ粒子については「金属化合物」ナノ粒子(「金属化合物」に金属化合物の名を当てる)と呼ぶことにする。例えば金よりなる場合、金ナノ粒子と呼ぶことにする。
5-Aminolevulinic acid (5-ALA) is a biological material for biosynthesis of protoporphyrin IX (PpIX), which is a precursor of vitamin B12, heme, and chlorophyll, in human and animal cells. It is. 5-aminolevulinic acid hydrochloride (5-Aminolevulinic acid hydrochloride), 5-aminolevulinic acid methyl ester hydrochloride (5-aminolevulinic acid methyl ester hydrochloride) and the like are widely known as substances selected from such 5-aminolevulinic acids and salts thereof. ing. Since 5-aminolevulinic acid is often expressed as “5-ALA”, in the following description, when referring to molecules selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof without particularly distinguishing the types, It will be expressed as “5-ALA group molecule”. In addition, 5-aminolevulinic acid hydrochloride and 5-aminolevulinic acid methyl ester hydrochloride are expressed as “5-ALA-HCl” and “5-ALA-Me”, respectively.
On the other hand, nanoparticles including at least one kind of substance selected from metals and metal compounds are also referred to as “metal-containing nanoparticles” when they are called without distinction. In addition, nanoparticles consisting only of metals are called “metal” nanoparticles (the metal name is assigned to “metal”), and nanoparticles consisting only of metal compounds are referred to as “metal compound” nanoparticles (“metal compound” We will call the name of the compound). For example, when it is made of gold, it will be called gold nanoparticles.

さて、5−ALA族分子を細胞に投与することで、その細胞がそれらの物質を細胞内に取り込んでPpIXを生合成することが知られ、特にガン細胞においては、こうして生合成されたPpIXが細胞内に多量に蓄積されることが広く知られている(文献例:Gaullier J.M.et al.,1997およびCasas A.et al.,1999など)。PpIXは光増感剤として働き、光強度の高い光の照射によって細胞毒性(光毒性)を生み出す現象が知られている。この現象をガンの治療に応用したものが光力学治療法で、例えば皮膚がんの治療に適用されている(文献例:Dougherty,T.J.et al.,1998、Donnelly,R.F.et al.2005、およびFotinos,N.et al.,2006など)。
近年、卵レシチンからなるナノ粒子と5−ALA−HClが含まれる薬剤を使った光力学療法が報告されている(Hurlimann et al.,1998、および米国特許6,559,183号)。卵レシチンは脂質の一種であり、oil−in−water emulsions(水中油性エマルジョン)の形態でナノ粒子が形成されている。この光力学療法では、卵レシチンからなるナノ粒子と5−ALA−HClが含まれる薬剤を腫瘍に投与し、その薬剤の投与部位に200mW/cmの光強度をもつ白色光を照射することで光細胞毒性の有為な効果が得られたとされている。また、Hurlimannらは、卵レシチンからなるナノ粒子と5−ALA−HClが含まれる薬剤を腫瘍に投与してから6時間後に、その腫瘍部位から強い蛍光が観測されたことを報告している。しかしながら、光照射なしで細胞増殖が抑制されることは報告していない。また、実際に使用された薬剤は10〜200ナノメートル(nm)の様々な粒子サイズをもつナノ粒子を含んでいるものとされており、どの粒子サイズのナノ粒子が細胞増殖の抑制に効果的であるか開示していない上に、10nm未満の粒子サイズをもつナノ粒子の効用についても報告していない。
Now, it is known that by administering a 5-ALA family molecule to a cell, the cell takes in those substances into the cell and biosynthesizes PpIX, and particularly in cancer cells, the biosynthesized PpIX is It is widely known that it accumulates in cells in large quantities (examples of literature: Gauller JM et al., 1997 and Casas A. et al., 1999). It is known that PpIX works as a photosensitizer and produces cytotoxicity (phototoxicity) by irradiation with light having high light intensity. An application of this phenomenon to the treatment of cancer is a photodynamic treatment method, for example, applied to the treatment of skin cancer (reference examples: Dougherty, TJ et al., 1998, Donnelly, R.F. et al. 2005, and Fotinos, N. et al., 2006, etc.).
In recent years, photodynamic therapy using a drug containing nanoparticles composed of egg lecithin and 5-ALA-HCl has been reported (Hurlimann et al., 1998, and US Pat. No. 6,559,183). Egg lecithin is a kind of lipid, and nanoparticles are formed in the form of oil-in-water emulsions (oil-in-water emulsions). In this photodynamic therapy, a drug containing nanoparticles composed of egg lecithin and 5-ALA-HCl is administered to a tumor, and the administration site of the drug is irradiated with white light having a light intensity of 200 mW / cm 2. It is said that a significant effect of photocytotoxicity was obtained. Hurlimann et al. Also reported that strong fluorescence was observed from the tumor site 6 hours after administration of a drug containing nanoparticles containing egg lecithin and 5-ALA-HCl to the tumor. However, it has not been reported that cell growth is suppressed without light irradiation. In addition, the drugs actually used are assumed to contain nanoparticles having various particle sizes of 10 to 200 nanometers (nm), and any particle size of the nanoparticles is effective in suppressing cell proliferation. And does not disclose the utility of nanoparticles having a particle size of less than 10 nm.

一方、ヒト乳がん細胞由来の培養細胞(MCF−7)を使って、水中油性エマルジョンと5−ALA−HClの存在下で1〜4時間細胞が保温されたときの細胞内で生合成されるPpIXの量に関する研究報告もある(Nielsen et al.,2004)。Nielsenらは、この研究で、細胞に取り込まれた5−ALA−HClから生合成されるPpIXの生合成量が促進されたことを報告しているが、細胞増殖が抑制されるかどうかについては報告していない。
他方、Zeisser−Labouebuらは、金ナノ粒子および酸化鉄ナノ粒子は生体に細胞毒性をもたらさないことの報告例を挙げながら、金属製のナノ粒子を使った光力学療法について議論している(Zeisser−Labouebu,M.et al.,2006)。この文献で紹介されている報告例は次のものである。フタロシアニン(phthalocyanine)に誘導体する分子で被覆された金ナノ粒子を用意し、その金ナノ粒子を投与して光力学療法を行ったときには、光細胞毒性に大きく関わっているとされる一重項酸素が高い量子収率で生成されうることが報告されている(Wieder,M.E.et al.,2006)。また、ポルフィリン(porphyrin)に属する分子で被覆された酸化鉄のナノ粒子を用意し、そのナノ粒子の存在下でHeLa細胞を5時間保温したときには、HeLa細胞は、暗所で生ずる細胞毒性(dark toxity;以下、暗毒性と称する)を示さなかったことを報告している(Gu,H.et al.,2005)。Zeisser−Labouebuらは、光増感剤を備えていないナノ粒子についても議論で取り上げており、例えば1.9nmの粒子サイズをもつ金ナノ粒子がマウスの腫瘍に対して7mg/gの濃度で静脈投与されたとき、検体を致死(lethality)に至らしめることなく、大部分の金ナノ粒子は尿を通じて細胞外に排出されたことの報告例(Hainfeld J.F.et al.,2004)を紹介している。
On the other hand, using human breast cancer cell-derived cultured cells (MCF-7), PpIX biosynthesized in the cells when the cells are incubated for 1 to 4 hours in the presence of an oil-in-water emulsion and 5-ALA-HCl. There is also a research report on the amount of (Nielsen et al., 2004). Nielsen et al. Reported that in this study, the amount of PpIX biosynthesized from 5-ALA-HCl incorporated into cells was promoted, but as to whether cell growth is suppressed or not. Not reported.
On the other hand, Zeisser-Laboubu et al. Discuss photodynamic therapy using metal nanoparticles, giving examples of reports that gold nanoparticles and iron oxide nanoparticles do not cause cytotoxicity to living bodies (Zeisser). -Laboubu, M. et al., 2006). Examples of reports introduced in this document are as follows. When gold nanoparticles coated with molecules that are derivatized to phthalocyanine are prepared, and the gold nanoparticles are administered to perform photodynamic therapy, singlet oxygen that is considered to be greatly involved in photocytotoxicity It has been reported that it can be produced with a high quantum yield (Wieder, ME et al., 2006). In addition, when iron oxide nanoparticles coated with molecules belonging to porphyrin are prepared and the HeLa cells are incubated for 5 hours in the presence of the nanoparticles, the HeLa cells are cytotoxic in the dark (dark). (hereinafter referred to as dark toxicity) has been reported (Gu, H. et al., 2005). Zeisser-Laboubu et al. Also discussed nanoparticles without photosensitizers, for example gold nanoparticles with a particle size of 1.9 nm were intravenously administered at a concentration of 7 mg / g against mouse tumors. Introduced a report (Hainfeld J.F. et al., 2004) that most gold nanoparticles were excreted through urine without letting the specimen become lethal when administered. is doing.

一方、光増感剤を備えていない金ナノ粒子の細胞毒性について、この報告例の他にも最近になされた研究報告がいくつかある。1.4nmの粒子サイズをもつ金ナノ粒子(Au55クラスター)がガン細胞あるいは正常細胞の培養細胞に投与されたときに細胞毒性が示されたという報告がある(Tsoli,M.et al.,2005)。また、14nmの粒のサイズをもち、かつ酢酸で安定化された金ナノ粒子が用意され、その金ナノ粒子がヒト繊維芽細胞(human dermal fibroblast cells)に0.2〜0.8mg/ml(ca.1〜4mM)の濃度で投与されて2〜6日間保持されたときにも細胞毒性が示されたという報告がある(Pernodet,N.et al.,2006)。しかしながら、次の報告例で示されているように、比較的低い濃度での金ナノ粒子の投与では細胞毒性を示さないことが報告されている。例えば、18nmの粒子サイズをもち、かつ酢酸あるいはビオチン(biotin)で安定化された金ナノ粒子が用意され、それらの各金ナノ粒子が白血病のガン細胞の一種(K562 leukemia cells)に対して250mMまでの濃度で投与されたときにおいては、金ナノ粒子が細胞内に取り込まれても細胞毒性が示されなかったという報告がある(Connor,E.E.et al,2005)。また、14〜100nmの粒径をもち、かつ酢酸で安定化されたコロイド状の親水性金ナノ粒子が用意され、その金ナノ粒子がHeLa細胞に対して比較的低濃度で投与(14nm、50nmおよび74nmの粒径をもつ各金ナノ粒子に対し、それぞれ1.0mM、20.0mM、および16.0mMの濃度で投与)されたときにおいては、金ナノ粒子が細胞内に取り込まれても細胞毒性が示されなかったという報告がある(Chithrani,B.D.et al.,2006)。さらには、3.5nmの粒子サイズをもち、かつボロハイドライド(borohydride)で還元化されたコロイド状の親水性金ナノ粒子が用意され、その金ナノ粒子がマクロファージ細胞の一種に対して10〜100mMの濃度で投与されて24〜72時間保持されたときにおいても、有為な細胞毒性は示されなかったという報告がある(Shukla,R.et al.,2005)。
なお、上記で引用した文献については、下記の説明で引用する文献と併せて次の項に一覧した。
On the other hand, there are several recent reports on the cytotoxicity of gold nanoparticles without photosensitizers, in addition to this report. There are reports that cytotoxicity was shown when gold nanoparticles (Au55 clusters) with a particle size of 1.4 nm were administered to cancer cells or cultured cells of normal cells (Tsoli, M. et al., 2005). ). Further, gold nanoparticles having a particle size of 14 nm and stabilized with acetic acid are prepared, and the gold nanoparticles are added to human fibroblasts (0.2 to 0.8 mg / ml). There is a report that cytotoxicity was also shown when administered at a concentration of ca. 1-4 mM) and held for 2-6 days (Pernodet, N. et al., 2006). However, as shown in the following reported examples, it has been reported that administration of gold nanoparticles at a relatively low concentration does not show cytotoxicity. For example, gold nanoparticles having a particle size of 18 nm and stabilized with acetic acid or biotin are prepared, and each of these gold nanoparticles is 250 mM with respect to a type of leukemia cancer cell (K562 leukemia cells). There has been a report that when administered at concentrations up to 5%, gold nanoparticles were incorporated into cells and no cytotoxicity was shown (Connor, EE et al, 2005). Colloidal hydrophilic gold nanoparticles having a particle size of 14 to 100 nm and stabilized with acetic acid are prepared, and the gold nanoparticles are administered to HeLa cells at a relatively low concentration (14 nm, 50 nm). And each gold nanoparticle having a particle size of 74 nm is administered at a concentration of 1.0 mM, 20.0 mM, and 16.0 mM, respectively, even if the gold nanoparticle is incorporated into the cell. There are reports that no toxicity has been shown (Chithrani, BD et al., 2006). Furthermore, colloidal hydrophilic gold nanoparticles having a particle size of 3.5 nm and reduced with borohydride are prepared, and the gold nanoparticles are 10 to 100 mM with respect to one type of macrophage cells. There has been a report that no significant cytotoxicity was shown even when administered at a concentration of and maintained for 24-72 hours (Shukla, R. et al., 2005).
The documents cited above are listed in the next section together with the documents cited in the following description.

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上記のように、5−ALA−HClおよび脂質の一種からなるナノ粒子が含まれる薬剤と、光強度の高い光の照射とを併用しての細胞の増殖を抑制する方法は従来より知られている。しかしながら、200mW/cmという高い光強度の光を照射することは煩雑な作業である上、このような高強度の光の照射を行うための装置には高価なものが多いため、この方法は必ずしも容易に実施できるものではなかった。また、脂質の一種からなるナノ粒子については、生体の有機物質であるがゆえに、例えば高温多湿の環境条件や長期保存によっては腐食あるいは劣化の恐れがある。それゆえに、従来より知られている5−ALA−HClおよび脂質の一種からなるナノ粒子が含まれる薬剤については、例えば輸送や保存などにおいてはその品質保持に大きな注意と費用が必要となってくる可能性があり、どんな場所でも手軽に使用できるものとは言えない。As described above, a method for suppressing cell proliferation using a drug containing nanoparticles composed of 5-ALA-HCl and one kind of lipid and irradiation with light having a high light intensity has been conventionally known. Yes. However, irradiating light with a high light intensity of 200 mW / cm 2 is a cumbersome operation, and many devices for performing such high-intensity light irradiation are expensive, so this method is It was not always easy to implement. In addition, since nanoparticles composed of a kind of lipid are organic substances of living organisms, they may be corroded or deteriorated depending on, for example, high-temperature and high-humidity environmental conditions or long-term storage. Therefore, with regard to the conventionally known drugs containing nanoparticles composed of 5-ALA-HCl and one kind of lipid, for example, transportation and storage require great care and cost for maintaining the quality. There is a possibility, and it cannot be said that it can be used easily anywhere.

他方、金属からなるナノ粒子を用いて細胞の増殖を抑制する方法においても、従来においては十分に抑制できる方法が少なく、抑制可能な方法においても多量のナノ粒子を投与する必要があり、かつその抑制効果が現れるのに例えば2〜6日間かかるというように、時間がかかりすぎるという問題があった。
本発明は、ヒトや動物の細胞の増殖の抑制を、上記の問題が発生することなく実施できる方法および薬剤を提供することを目的とする。
On the other hand, even in the method of suppressing cell growth using nanoparticles made of metal, there are few methods that can be sufficiently suppressed in the past, and it is necessary to administer a large amount of nanoparticles even in the method that can be suppressed, and There is a problem that it takes too much time, for example, it takes 2 to 6 days for the suppression effect to appear.
An object of the present invention is to provide a method and a drug capable of suppressing the proliferation of human and animal cells without causing the above-mentioned problems.

上記課題を解決する本発明の細胞増殖の抑制方法は、次のように大きく分けて三つある。
上記課題を解決する本発明の一つ目の細胞増殖の抑制方法は、5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる分子(5−ALA族分子)の少なくとも一種と、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を含むナノ粒子(金属含有ナノ粒子)との存在下で細胞を保持することを特徴とする(請求項1)。
本発明によって細胞増殖が抑制されるメカニズムは明らかになっていないが、下記の実施例でも示しているように、細胞を暗所で保持しても細胞増殖の抑制が見られるので、光細胞毒性によってはもたらされていないようである。一つの考え方として、5−ALA族分子が、金属含有ナノ粒子との共存によって細胞内に取り込まれやすくなり、細胞内に多量に取り込まれた5−ALA族分子が直接あるいは間接的に、あるいはまたPpIXなどの他の分子に変化して細胞毒性を誘発している可能性が挙げられる。また別の考え方としては、金属含有ナノ粒子が5−ALA族分子との共存によって細胞内に取り込まれやすくなり、細胞内に多量に取り込まれた金属含有ナノ粒子が細胞毒性を誘発している可能性も挙げられる。あるいは、5−ALA族分子と金属含有ナノ粒子とが互いに結合あるいは付着し合って一体的となり、細胞毒性を誘発している可能性もある。いずれにせよ、5−ALA族分子と金属含有ナノ粒子との何らかの協同作用によって細胞に暗毒性(dark toxity)が誘発されることが考えられる。この暗毒性によって、光照射なしでも細胞の活性が阻害され、細胞増殖が抑制されると考えられる。
The method for inhibiting cell proliferation of the present invention that solves the above problems is roughly divided into the following three.
The first method for inhibiting cell proliferation of the present invention that solves the above-mentioned problems is a substance selected from at least one molecule selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof (5-ALA group molecules), metals and metal compounds. The cells are retained in the presence of nanoparticles (metal-containing nanoparticles) containing at least one of (Claim 1).
Although the mechanism by which cell growth is suppressed by the present invention has not been clarified, as shown in the examples below, since cell growth is suppressed even when cells are held in the dark, photocytotoxicity is observed. Does not seem to have been brought by. One way of thinking is that 5-ALA group molecules can be easily taken into cells by coexistence with metal-containing nanoparticles, and 5-ALA group molecules taken up in cells in large quantities are directly or indirectly, or alternatively It may be possible to change to other molecules such as PpIX to induce cytotoxicity. Another way of thinking is that metal-containing nanoparticles can be easily taken into cells by coexistence with 5-ALA group molecules, and metal-containing nanoparticles taken in large amounts into cells can induce cytotoxicity. Sex is also mentioned. Alternatively, there is a possibility that the 5-ALA group molecule and the metal-containing nanoparticle are bonded or attached to each other to be integrated, and induce cytotoxicity. In any case, it is conceivable that dark toxicity is induced in cells by some cooperative action of 5-ALA group molecules and metal-containing nanoparticles. This dark toxicity is thought to inhibit cell activity and suppress cell proliferation even without light irradiation.

本発明の細胞増殖の抑制方法によれば、光照射なしでも細胞増殖の抑制を行うことができるため、煩雑な光照射や高価な光照射装置を必要とせず、従来の方法より容易にかつ安価に細胞増殖の抑制を行うことができる。
また、本発明の細胞増殖の抑制方法によれば、正常な細胞であっても、異常なものであっても、その細胞の増殖の抑制することができる。なお、ここで言う異常な細胞とは、悪性腫瘍のガン細胞など病気の原因となる細胞を指し、悪性腫瘍に転ずる恐れのある良性腫瘍の細胞も含まれる。こうした生体内の異常な細胞の増殖を抑制して病気の治療や予防を行うことを目的とするときには、正常な細胞の増殖を抑制しないように実施する必要がある。
According to the method for suppressing cell growth of the present invention, cell growth can be suppressed without light irradiation, so that no complicated light irradiation or expensive light irradiation device is required, and it is easier and less expensive than the conventional method. In addition, cell growth can be suppressed.
Moreover, according to the method for inhibiting cell growth of the present invention, it is possible to inhibit the growth of cells, whether normal cells or abnormal cells. The abnormal cells mentioned here refer to cells that cause disease, such as cancer cells of malignant tumors, and also include cells of benign tumors that may turn into malignant tumors. When aiming at the treatment and prevention of diseases by suppressing the growth of abnormal cells in the living body, it is necessary to carry out so as not to suppress the growth of normal cells.

さらには、金属含有ナノ粒子が、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を十分に含むものであれば、例えば高温多湿や乾燥といった生体有機物質が腐食あるいは劣化しやすい環境条件や、長期保存によっても、その金属含有ナノ粒子は腐食あるいは劣化の恐れが少ないものである。それゆえに、本発明の細胞増殖の抑制方法によれば、より多くの環境下でナノ粒子を手軽に使えるようになる。  Furthermore, if the metal-containing nanoparticles sufficiently contain at least one substance selected from metals and metal compounds, for example, environmental conditions where bioorganic substances such as high temperature and humidity and drying are likely to corrode or deteriorate, and long-term storage However, the metal-containing nanoparticles are less likely to corrode or deteriorate. Therefore, according to the method for inhibiting cell proliferation of the present invention, nanoparticles can be easily used in more environments.

一方、上記課題を解決する本発明の二つ目の細胞増殖の抑制方法は、5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる分子(5−ALA族分子)の少なくとも一種と、10nm未満の粒子サイズを持つナノ粒子との存在下で細胞を保持することを特徴とする(特許請求せず)。この方法によって細胞増殖が抑制されるメカニズムも明らかになっていないが、ナノ粒子が10nm未満の粒径を持つがゆえのナノ粒子のサイズ効果が関与している可能性がある。  On the other hand, the second method for inhibiting cell growth of the present invention that solves the above-mentioned problem is that at least one molecule (5-ALA group molecule) selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof has a particle size of less than 10 nm. It is characterized by retaining cells in the presence of nanoparticles (not claimed). Although the mechanism by which cell growth is suppressed by this method has not been clarified, there is a possibility that the size effect of the nanoparticles is involved because the nanoparticles have a particle size of less than 10 nm.

さらに、上記課題を解決する本発明の三つ目の細胞増殖の抑制方法は、5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる分子(5−ALA族分子)の少なくとも一種と、ナノ粒子との存在下で細胞を12時間以上保持することを特徴とする(特許請求せず)。この方法によって細胞増殖が抑制されるメカニズムも明らかになっていないが、12時間以上保持するがゆえの保持時間の時間効果が関与している可能性がある。  Furthermore, the third method for inhibiting cell growth of the present invention that solves the above-described problems is the presence of at least one molecule selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof (5-ALA group molecule) and nanoparticles. The cells are retained for 12 hours or longer (not claimed). Although the mechanism by which cell growth is suppressed by this method has not been clarified, there is a possibility that the time effect of the retention time due to the retention for 12 hours or more is involved.

一方、上記課題を解決する本発明の細胞増殖の抑制剤は、次のように大きく分けて二つある。
上記課題を解決する本発明の一つ目の細胞増殖の抑制剤は、5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる分子(5−ALA族分子)の少なくとも一種と、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を含むナノ粒子(金属含有ナノ粒子)と、を含むことを特徴とする(請求項6)。
On the other hand, the cell growth inhibitor of the present invention that solves the above problems is roughly divided into two as follows.
The first cell growth inhibitor of the present invention that solves the above problems is a substance selected from at least one molecule selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof (5-ALA group molecule), a metal and a metal compound. And a nanoparticle (metal-containing nanoparticle) containing at least one of (Claim 6).

本発明の細胞増殖の抑制剤は、上記本発明の細胞増殖の抑制方法のいずれにも用いることができるが、特に、請求項1に記載の細胞増殖の抑制方法に適したものである。
また、金属含有ナノ粒子は、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を十分に含むものであれば、上述のように例えば高温多湿のような生体有機物質が腐食あるいは劣化しやすい条件でも、腐食あるいは劣化の恐れが少ないものである。それゆえに本発明の細胞増殖の抑制剤は、輸送や保存などにおける品質保持に大きな注意と費用を払う必要がなくなり、どんな場所でも手軽に使用できる。
The cell growth inhibitor of the present invention can be used in any of the cell growth suppression methods of the present invention described above, and is particularly suitable for the cell growth suppression method of claim 1.
Moreover, as long as the metal-containing nanoparticle sufficiently contains at least one substance selected from metals and metal compounds, the bioorganic substance such as high-temperature and high-humidity is easily corroded or deteriorated as described above. It is less likely to corrode or deteriorate. Therefore, the cell growth inhibitor of the present invention does not need to pay great attention and cost to quality maintenance in transportation and storage, and can be used easily anywhere.

上記課題を解決する本発明の二つ目の細胞増殖の抑制剤は、5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる分子(5−ALA族分子)の少なくとも一種と、10nm未満の粒子サイズを持つナノ粒子と、を含むことを特徴とする(特許請求せず)。
本発明の細胞増殖の抑制剤は、上記二つ目および三つ目の本発明の細胞増殖の抑制方法に用いることができるが、特に二つ目の本発明の細胞増殖の抑制方法に適したものである。
The second cell growth inhibitor of the present invention that solves the above problem is a nano having a particle size of less than 10 nm and at least one molecule (5-ALA group molecule) selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof. Particles (not claimed).
The cell growth inhibitor of the present invention can be used in the second and third methods of inhibiting cell growth of the present invention, and is particularly suitable for the second method of inhibiting cell growth of the present invention. Is.

本発明の細胞増殖の抑制方法および抑制剤によれば、ヒトや動物のガン細胞の増殖を抑制することができるため、ヒトや動物のガン治療を行うことができる可能性がある。  According to the method for inhibiting cell growth and the inhibitor of the present invention, it is possible to suppress the growth of human or animal cancer cells, and therefore, there is a possibility that cancer treatment of humans or animals can be performed.

上記課題を解決するための手段に示した本発明の三つの細胞増殖の抑制方法および二つの細胞増殖の抑制剤の実施態様について以下に順次説明する。
本発明の一つ目の細胞増殖の抑制方法(請求項1)では、5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる分子(5−ALA族分子)の少なくとも一種と、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を含むナノ粒子(金属含有ナノ粒子)との存在下で細胞を保持する。この細胞増殖の抑制方法は、5−ALA族分子と金属含有ナノ粒子とを細胞に投与した後、これらの物質の存在下で所定の時間、細胞を保持することにより実施することができる。ここで、細胞が生合成した5−ALAを利用することも考えられなくはないが、この方法により細胞増殖の抑制作用を得るのに十分な量の5−ALAを得ることは難しく、人為的に5−ALA族分子を投与する方が容易に実施することができるので望ましい手法である。
Embodiments of the three cell growth inhibiting methods and two cell growth inhibiting agents of the present invention shown in the means for solving the above problems will be sequentially described below.
In the first method for inhibiting cell growth according to the present invention (Claim 1), at least one molecule selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof (5-ALA group molecule), a substance selected from metals and metal compounds A cell is hold | maintained in presence with the nanoparticle (metal containing nanoparticle) containing at least 1 type. This method of inhibiting cell growth can be carried out by administering a 5-ALA group molecule and metal-containing nanoparticles to cells and then holding the cells for a predetermined time in the presence of these substances. Here, it is not unimaginable to use 5-ALA biosynthesized by cells, but it is difficult to obtain an amount of 5-ALA sufficient to obtain an inhibitory effect on cell proliferation by this method. It is desirable to administer a 5-ALA group molecule to the above because it can be easily carried out.

{5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる分子(5−ALA族分子)}
本発明において、5−ALA族分子は、製薬上許容されるものであれば、特に限定されるものではない。また、5−アミノレブリン酸類の塩は、有機酸または無機酸の酸付加塩であることが好ましく、例えば塩酸塩が挙げられる。この塩酸塩として、5−アミノレブリン酸塩酸塩(5−ALA−HCl)および/または5−アミノレブリン酸メチルエステル塩酸塩(5−ALA−Me)を用いることができる。これらの塩酸塩は、高濃度で用いない限りは生体には無害とされているため、取り扱いが容易である。また、5−ALA−Meは、5−ALA−HClに比べて溶質のpHの値を大きく変化させないという利点をもつ。本発明においては5−ALA族分子を一種類だけ用いてもよいし、二種類以上用いてもよい。二種類以上の5−ALA族分子を用いるときには、それらを同時に用いてもよいし、異なった時に別々に用いてもよい。
{Molecules selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof (5-ALA group molecules)}
In the present invention, the 5-ALA group molecule is not particularly limited as long as it is pharmaceutically acceptable. Further, the salt of 5-aminolevulinic acid is preferably an acid addition salt of an organic acid or an inorganic acid, and examples thereof include hydrochloride. As this hydrochloride, 5-aminolevulinic acid hydrochloride (5-ALA-HCl) and / or 5-aminolevulinic acid methyl ester hydrochloride (5-ALA-Me) can be used. Since these hydrochlorides are harmless to living organisms unless used at high concentrations, they are easy to handle. Further, 5-ALA-Me has an advantage that the pH value of the solute is not greatly changed compared to 5-ALA-HCl. In the present invention, only one type of 5-ALA group molecule may be used, or two or more types may be used. When two or more kinds of 5-ALA group molecules are used, they may be used at the same time or may be used separately at different times.

本発明で用いる5−ALA族分子は、いかなる濃度で用いてもよいが、例えば5−ALA−HClおよび/または5−ALA−Meを用いる場合には2.5〜10mMの濃度で用いることが望ましい。2.5mM未満の濃度では、細胞増殖を十分に抑制することができない恐れがある。一方、10mMを超える濃度では、単独で細胞に毒性を与えてしまう恐れがあり、取り扱いが難しくなる可能性がある。  The 5-ALA group molecule used in the present invention may be used at any concentration. For example, when 5-ALA-HCl and / or 5-ALA-Me is used, it may be used at a concentration of 2.5 to 10 mM. desirable. If the concentration is less than 2.5 mM, cell proliferation may not be sufficiently suppressed. On the other hand, if the concentration exceeds 10 mM, the cells may be toxic alone, and handling may be difficult.

{金属含有ナノ粒子}
金属および金属化合物から選ばれる物質は、遷移金属、遷移金属の酸化物、遷移金属の窒化物、および遷移金属の硫化物の少なくとも一種から選択することができる。特に、貴金属を含む金属含有ナノ粒子を用いることが好ましい。貴金属としては、例えば、金(Au)、銀(Ag)、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、パラジウム(Pd)、およびイリジウム(Ir)が挙げられる。貴金属は化学的安定性に極めて優れるため、貴金属を十分に含む金属含有ナノ粒子は、例えば、有害な細菌の滅菌のため高温加熱処理されたり、塩酸や5−ALA−HClなどの強酸に曝さらされたり、生体有機分子を分解してしまう酵素に曝されたり、あるいは長期保存されても、その化学的安定性が大きく低下する恐れは少ないものである。
{Metal-containing nanoparticles}
The substance selected from a metal and a metal compound can be selected from at least one of transition metals, transition metal oxides, transition metal nitrides, and transition metal sulfides. In particular, it is preferable to use metal-containing nanoparticles containing a noble metal. Examples of the noble metal include gold (Au), silver (Ag), platinum (Pt), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), palladium (Pd), and iridium (Ir). Since noble metals are extremely excellent in chemical stability, metal-containing nanoparticles containing sufficient noble metals can be heated at high temperature to sterilize harmful bacteria, or exposed to strong acids such as hydrochloric acid and 5-ALA-HCl. Even if it is exposed to an enzyme that degrades biological organic molecules, or stored for a long time, its chemical stability is unlikely to be greatly reduced.

上述の従来までの研究報告によれば、金ナノ粒子は大量投与しなければ生体に重大な細胞毒性を与えないため、本発明の細胞増殖の抑制方法において、金ナノ粒子を用いれば、ヒトや動物のガン治療に応用できる可能性がある。そのガン治療の候補として、皮膚ガン、乳ガンおよび白血病が挙げられる。また、本発明は暗所でも細胞増殖の抑制を行うことができるため、光照射が困難な皮下のガン治療に適用できる可能性がある。特に、金ナノ粒子は強い酸性に曝さらされたり、生体有機分子を分解してしまう酵素に曝されても、劣化したり分解したりすることがないため、胃ガンなど消化器官のガン治療にも適用できる可能性がある。  According to the above-mentioned conventional research reports, since gold nanoparticles do not give significant cytotoxicity to a living body unless they are administered in a large amount, if gold nanoparticles are used in the method for inhibiting cell proliferation of the present invention, human or It may be applicable to animal cancer treatment. The cancer treatment candidates include skin cancer, breast cancer and leukemia. In addition, since the present invention can suppress cell proliferation even in a dark place, it may be applicable to subcutaneous cancer treatment where light irradiation is difficult. In particular, gold nanoparticles are not exposed to strong acidity or exposed to enzymes that degrade biological organic molecules. May also be applicable.

さらには、最近、金ナノ粒子がX線造影剤としての利用の可能性を示す報告がある(Hainfeld J.F.et al.,2006)。本発明の細胞増殖の抑制方法で用いるナノ粒子は、このようにX線などを使って視覚的に検出できる可能性があるため、ガンなどの治療を目的としてこのナノ粒子を患部に投与した後においては、金属含有ナノ粒子の追跡を可能にしうるものである。  Furthermore, there has recently been a report showing that gold nanoparticles can be used as an X-ray contrast agent (Hainfeld JF et al., 2006). Since the nanoparticles used in the method for inhibiting cell growth of the present invention may be visually detected using X-rays or the like in this way, after the nanoparticles are administered to the affected area for the purpose of treating cancer or the like. Can enable tracking of metal-containing nanoparticles.

また、上記の遷移金属の酸化物としては、酸化アルミニウム(Al)、酸化鉄(Fe)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化銅(CuO)、および酸化チタン(TiO)が挙げられ、さらには酸化シリコン(SiO)であってもよい。さらには、このナノ粒子は、CdSe、CdS、あるいはCdTeなどの金属化合物半導体よりなるものであってもよく、いわゆる量子ドット(quantum dot)であってもよい。Examples of the transition metal oxide include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), copper oxide (CuO), and titanium oxide (TiO 2 ). Furthermore, silicon oxide (SiO 2 ) may be used. Further, the nanoparticles may be made of a metal compound semiconductor such as CdSe, CdS, or CdTe, or may be so-called quantum dots.

ところで、本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、金属および金属化合物から選ばれる物質をナノ粒子の少なくとも表面に有するものとすることができる。さらには、ナノ粒子は、金属および金属化合物から選ばれる物質がナノ粒子の表面を層状に覆うものとしたものであってもよい。また、本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、金属および金属化合物から選ばれる物質から完全になるものであってもよい。この場合には、金属含有ナノ粒子を「金属」ナノ粒子または「金属化合物」ナノ粒子と言い換えることは前に述べた。本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、金属および金属化合物から選ばれる物質の他に、他の無機物や有機物を含むものであってもよい。  By the way, the metal-containing nanoparticle used in the present invention can have a substance selected from a metal and a metal compound on at least the surface of the nanoparticle. Furthermore, the nanoparticles may be those in which a substance selected from metals and metal compounds covers the surface of the nanoparticles in layers. In addition, the metal-containing nanoparticles used in the present invention may be complete from a substance selected from metals and metal compounds. In this case, the paraphrasing of metal-containing nanoparticles as “metal” nanoparticles or “metal compound” nanoparticles was mentioned earlier. The metal-containing nanoparticles used in the present invention may contain other inorganic substances or organic substances in addition to a substance selected from metals and metal compounds.

本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、親水性コロイドおよび疎水性コロイドのいずれであってもよいが、親水性コロイドである方が好ましい。あるいはクラスターであってもよい。
本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、いかなる形状をもつものであってもよい。例えば、球状、多角体、柱状、棒状のものが挙げられるが、特に球状のナノ粒子が好ましい。
The metal-containing nanoparticles used in the present invention may be either a hydrophilic colloid or a hydrophobic colloid, but is preferably a hydrophilic colloid. Or a cluster may be sufficient.
The metal-containing nanoparticles used in the present invention may have any shape. For example, spherical, polygonal, columnar and rod-shaped ones can be mentioned, and spherical nanoparticles are particularly preferable.

本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、いかなるサイズをもつものであってもよい。例えば球状の金属含有ナノ粒子を用いる場合には、100nm以下の粒径をもつことが好ましく、さらには17nm以下の粒径をもつことが望ましい。
本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、いかなる濃度で用いてもよいが、17〜100nmの粒径の球状の金ナノ粒子を用いる場合には2.2μM以上の濃度で用いることが好ましい。また、5nmの粒径の球状の金ナノ粒子を用いる場合には1.4μM以上の濃度で用いることが好ましい。
The metal-containing nanoparticles used in the present invention may have any size. For example, in the case of using spherical metal-containing nanoparticles, it is preferable to have a particle size of 100 nm or less, and more preferable to have a particle size of 17 nm or less.
The metal-containing nanoparticles used in the present invention may be used at any concentration, but when spherical gold nanoparticles having a particle diameter of 17 to 100 nm are used, it is preferably used at a concentration of 2.2 μM or more. When spherical gold nanoparticles having a particle diameter of 5 nm are used, it is preferable to use them at a concentration of 1.4 μM or more.

本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、特定の細胞に結合または付着したり、あるいは取り込まれたりすることのできる標的物質を含むものであってもよい。この特定の細胞としては、ガン細胞のように病気や傷害の原因となる細胞が挙げられる。一方、標的物質としては、アミノ酸やタンパク質、脂質などの生体物質が好ましく、特に抗体を挙げることができる。
金属含有ナノ粒子は、こうした標的物質を粒子表面に結合または付着させて持つことが好ましい。特に、ガン細胞に特異的に結合できる抗体や、ガン細胞に特異的に取り込まれる標的物質を粒子表面にもつ金属含有ナノ粒子を用いれば、正常細胞とガン細胞が混在している組織に投与しても、この金属含有ナノ粒子はガン細胞の方に集まり、正常細胞の方には集まらないようにすることができる。ガン細胞の方に集まった金属含有ナノ粒子は、5−アミノレブリン酸類およびその塩の少なくとも一種との協同作用によって、ガン細胞を選択的に死滅させたりして、ガン細胞の増殖を抑制することができる。
The metal-containing nanoparticles used in the present invention may contain a target substance that can bind to, attach to, or be taken up by specific cells. Examples of the specific cells include cells that cause illness and injury such as cancer cells. On the other hand, the target substance is preferably a biological substance such as an amino acid, protein, or lipid, and particularly includes an antibody.
The metal-containing nanoparticles preferably have such a target substance bonded or attached to the particle surface. In particular, when using antibodies that can specifically bind to cancer cells or metal-containing nanoparticles that have a target substance that is specifically taken up by cancer cells on the particle surface, it can be administered to tissues where normal cells and cancer cells are mixed. However, the metal-containing nanoparticles can be collected toward cancer cells and not from normal cells. The metal-containing nanoparticles gathered toward the cancer cell can selectively kill the cancer cell by cooperating with at least one of 5-aminolevulinic acid and its salt, thereby suppressing the growth of the cancer cell. it can.

金属含有ナノ粒子は、上記の標的物質を介在物質を介在させて間接的に含むものであってもよい。この介在物質は、金属含有ナノ粒子と標的物質とを結びつけるリンカー様の物質であってもよいし、あるいは、金属含有ナノ粒子の表面に層状にコートされたコーティング物質であってもよい。このコーティング物質に上記の標的を含ませることができ、例えば、このコート物質の表面に結合または付着させたものが挙げられる。これらの介在物質として、標的物質が細胞に結合または取り込まれた後に分解あるいは洗い流されたりすることの可能なものを用いれば、標的物質によって細胞に一旦結合あるいは取り込ませた金属含有ナノ粒子を再び細胞から遊離させることができるようになり、金属含有ナノ粒子の運動の自由度を高めることができる。  The metal-containing nanoparticles may contain the target substance indirectly via an intervening substance. The intervening substance may be a linker-like substance that links the metal-containing nanoparticles and the target substance, or may be a coating substance that is coated in a layer on the surface of the metal-containing nanoparticles. The coating material can include the above-described target, and examples thereof include those bonded or attached to the surface of the coating material. If these mediators are those that can be decomposed or washed away after the target substance is bound or taken up by the cell, the metal-containing nanoparticles once bound or taken up by the target substance into the cell will be reintroduced into the cell. Can be released from the metal, and the degree of freedom of movement of the metal-containing nanoparticles can be increased.

例えば、正常細胞とガン細胞が混在している組織に対して、先に、ガン細胞に特異的に結合できる抗体や、ガン細胞に特異的に取り込まれる標的物質を粒子表面にもつ金属含有ナノ粒子を投与し、金属含有ナノ粒子がガン細胞の方に集まったところを見計らって、5−ALA族分子を投与する。これにより、ガン細胞は5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子の両方の存在下に置かれる。この状態を所定の時間保持することにより、ガン細胞を選択的に死滅させたりして、ガン細胞の増殖を抑制することができる。このとき、正常細胞の方には金属含有ナノ粒子が希薄なため、5−ALA族分子が侵入してきても細胞増殖の抑制作用を受けない。  For example, for tissues where normal cells and cancer cells are mixed, metal-containing nanoparticles that have antibodies that can specifically bind to cancer cells or target substances that are specifically taken up by cancer cells on the particle surface. And the 5-ALA group molecule is administered in anticipation of gathering of the metal-containing nanoparticles toward the cancer cells. This places cancer cells in the presence of both 5-ALA family molecules and metal-containing nanoparticles. By maintaining this state for a predetermined time, the cancer cells can be selectively killed, and the proliferation of the cancer cells can be suppressed. At this time, since the metal-containing nanoparticles are rare in normal cells, even if 5-ALA group molecules invade, they do not receive the effect of inhibiting cell proliferation.

本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、5−ALA族分子の少なくとも一種を含むものであってもよい。特に、金属含有ナノ粒子の表面に5−ALA族分子が結合または付着しているものが好ましい。
金属含有ナノ粒子は、5−ALA族分子の少なくとも一種を、介在物質を介在させて間接的に含むものであってもよい。この介在物質は、金属含有ナノ粒子と5−ALA族分子とを結びつけるリンカー様の物質であってもよいし、あるいは、金属含有ナノ粒子の表面に層状にコートされたコーティング物質であってもよい。このコーティング物質に5−ALA族分子を含ませることができ、例えば、このコート物質の表面に結合または付着させたものが挙げられる。
The metal-containing nanoparticles used in the present invention may contain at least one 5-ALA group molecule. In particular, it is preferable that a 5-ALA group molecule is bonded or attached to the surface of the metal-containing nanoparticle.
The metal-containing nanoparticles may include at least one 5-ALA group molecule indirectly with an intervening substance interposed. This intervening substance may be a linker-like substance that links metal-containing nanoparticles and 5-ALA group molecules, or may be a coating substance that is coated on the surface of metal-containing nanoparticles in layers. . The coating material can contain 5-ALA group molecules, such as those bonded or attached to the surface of the coating material.

さらには、本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、5−ALA族分子とともに、上記の標的物質を含むことがさらに好ましく、これら双方の物質を上述のように粒子表面に直接的または間接的に結合または付着させているものが望ましい。  Furthermore, the metal-containing nanoparticles used in the present invention preferably further contain the above-mentioned target substance together with a 5-ALA group molecule, and both of these substances are directly or indirectly bound to the particle surface as described above. Alternatively, it is desirable that it be adhered.

また、本発明で用いる金属含有ナノ粒子は、金属および金属化合物から選ばれる物質を含むナノ粒子(本体粒子)と、その本体粒子の内部および/または表面部に有する粒子(副粒子)と、からなるものであってもよい。この副粒子は、金属および金属化合物から選ばれる物質を含むものであってもよいし、あるいは金属および金属化合物から選ばれる物質を含まないものであってもよい。前者の副粒子は、金属および金属化合物の他に含む物質はいかなるものであってよく、後者の副粒子は、いかなる物質からなるものであってもよい。副粒子は、いかなる形状をもつものであってもよく、さらにはいかなる粒子サイズをもつものであってもよい。また、本体粒子の表面部に副粒子をもたせる場合、副粒子は本体粒子に結合および/または付着しているものであってもよい。  Further, the metal-containing nanoparticles used in the present invention are composed of nanoparticles (main body particles) containing a substance selected from metals and metal compounds, and particles (sub-particles) inside and / or on the surface of the main body particles. It may be. The sub-particles may include a substance selected from metals and metal compounds, or may not include a substance selected from metals and metal compounds. The former subparticles may contain any substance other than metals and metal compounds, and the latter subparticles may comprise any substance. The secondary particles may have any shape, and may have any particle size. Further, when the secondary particles are provided on the surface of the main body particles, the secondary particles may be bonded and / or attached to the main body particles.

{細胞}
本発明は、ヒトおよび動物のいかなる細胞にも適用できる。すでに上述したように、その細胞は、正常なものであっても、異常なものであってもよいが、特に悪性腫瘍のガン細胞であることが好ましい。
また、本発明の細胞増殖の抑制方法は、学術的な試験または研究に用いられる培養細胞にも適用することもできる。こうした培養細胞として、例えばHL−60やHL−525と言ったヒトの白血病のガン細胞や、MCF−7と言ったヒトの乳ガン細胞、1522と言ったヒトの正常繊維芽細胞が挙げられる。こうした培養細胞の増殖を抑えたり、あるいは廃棄処分するときなどに、本発明は有用である。
{cell}
The present invention is applicable to any human or animal cell. As already described above, the cells may be normal or abnormal, but are preferably malignant tumor cancer cells.
Moreover, the method for inhibiting cell growth of the present invention can also be applied to cultured cells used in academic tests or research. Examples of such cultured cells include human leukemia cancer cells such as HL-60 and HL-525, human breast cancer cells such as MCF-7, and human normal fibroblasts such as 1522. The present invention is useful when suppressing the growth of such cultured cells or discarding them.

{5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子の投与方法}
5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子を細胞に投与する方法について説明する。増殖を抑制する細胞に対して5−ALA族分子を投与するとき、5−ALA族分子は化学的にいかなる状態にあってもよく、例えば、液、粘性物、固形物(粉末)が挙げられる。5−ALA族分子の投与は、いかなる方法によってもよく、例えば、5−ALA族分子を含む溶液を投与するときには、ピペッティング、注射、および塗布などによって投与することができる。また、5−ALA族分子を含む粘性物を投与するときには塗布によって投与することができる。
{Method of administering 5-ALA group molecule and metal-containing nanoparticles}
A method for administering 5-ALA group molecules and metal-containing nanoparticles to cells will be described. When a 5-ALA group molecule is administered to a cell that suppresses growth, the 5-ALA group molecule may be in any state chemically, such as a liquid, a viscous material, or a solid (powder). . The administration of the 5-ALA group molecule may be performed by any method. For example, when a solution containing the 5-ALA group molecule is administered, the solution can be administered by pipetting, injection, application, or the like. Moreover, when administering the viscous substance containing a 5-ALA group molecule | numerator, it can administer by application | coating.

一方、増殖を抑制する細胞に対して金属含有ナノ粒子を投与するとき、金属含有ナノ粒子についても化学的にいかなる状態にあってもよく、例えば、溶、粘性物、固形物(粉末)が挙げられる。この金属含有ナノ粒子の投与は、いかなる方法によってもよく、例えば、金属含有ナノ粒子を含む溶液を投与するときには、ピペッティング、注射、および塗布などによって投与することができる。また、金属含有ナノ粒子を含む粘性物を投与するときには塗布によって投与することができる。また、金属含有ナノ粒子は、投与されるときには、いかなる化学物質で安定化されていてもよい。例えば、金ナノ粒子が投与されるときには、金ナノ粒子は酢酸で安定化されていることが好ましい。  On the other hand, when a metal-containing nanoparticle is administered to a cell that suppresses proliferation, the metal-containing nanoparticle may be in any state chemically, such as a solution, a viscous substance, or a solid (powder). It is done. The metal-containing nanoparticles may be administered by any method. For example, when a solution containing metal-containing nanoparticles is administered, it can be administered by pipetting, injection, application, and the like. Moreover, when administering the viscous material containing a metal containing nanoparticle, it can administer by application | coating. Also, the metal-containing nanoparticles may be stabilized with any chemical when administered. For example, when gold nanoparticles are administered, the gold nanoparticles are preferably stabilized with acetic acid.

5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子は、同時に投与してもよいし、別々に投与してもよい。また、5−ALA族分子を金属含有ナノ粒子より先に投与してもよいし、金属含有ナノ粒子を5−ALA族分子より先に投与してもよい。
本発明では、5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子が細胞に投与されるとき、その細胞はいかなる条件にあってもよい。例えば、細胞の温度は、いかなる温度であってもよく、pHの値もいかなる値であってもよい。また、細胞は、有酸素性および嫌気性の雰囲気のいずれの雰囲気の下にあってもよく、また二酸化炭素が豊富に含まれる雰囲気の下にあってもよい。さらには、細胞は、光の下にあってもよいし、暗所にあってもよい。
The 5-ALA group molecule and the metal-containing nanoparticles may be administered simultaneously or separately. Further, the 5-ALA group molecule may be administered prior to the metal-containing nanoparticle, or the metal-containing nanoparticle may be administered prior to the 5-ALA group molecule.
In the present invention, when a 5-ALA group molecule and metal-containing nanoparticles are administered to a cell, the cell may be in any condition. For example, the temperature of the cell may be any temperature, and the pH value may be any value. In addition, the cells may be in an aerobic or anaerobic atmosphere, or in an atmosphere rich in carbon dioxide. Furthermore, the cells may be under light or in the dark.

{細胞の保持方法}
本発明の細胞増殖の抑制方法では、5−ALA族分子と金属含有ナノ粒子との存在下で細胞を保持するとき、いかなる条件で保持してもよい。
このとき、細胞の保持温度はいかなる温度でもよく、5−ALA族分子および/または金属含有ナノ粒子が存在しない条件で細胞がよく増殖できる温度で保持することができる。この保持温度は、細胞の種類に応じて適切に選択することができる。例えばヒトの細胞であれば、37℃およびその周辺の温度とすることができる。
{Cell retention method}
In the method for inhibiting cell growth of the present invention, when cells are held in the presence of 5-ALA group molecules and metal-containing nanoparticles, the cells may be held under any conditions.
At this time, the cell may be held at any temperature, and can be maintained at a temperature at which the cells can grow well in the absence of 5-ALA group molecules and / or metal-containing nanoparticles. This holding temperature can be appropriately selected according to the cell type. For example, in the case of human cells, the temperature can be 37 ° C. and the surrounding temperature.

また、細胞の保持は、いかなるpHの値で行ってもよい。また、細胞の保持は、有酸素性および嫌気性の雰囲気のいずれの雰囲気の下で行ってもよく、また二酸化炭素が豊富に含まれる雰囲気の下で行ってもよい。さらには、細胞の保持は、光の下で行ってもよいし、暗所で行ってもよい。
細胞の保持時間は、いかなる時間で行ってもよく、5−ALA族分子および/または金属含有ナノ粒子が存在しない条件で細胞がよく増殖できる時間で保持することができる。この保持時間は、細胞の種類に応じて適切に選択することができる。
Further, the cell may be retained at any pH value. In addition, the cells may be retained under either an aerobic or anaerobic atmosphere, or under an atmosphere rich in carbon dioxide. Furthermore, the retention of the cells may be performed under light or in the dark.
The retention time of the cells may be any time, and can be maintained for a time during which the cells can proliferate well in the absence of 5-ALA group molecules and / or metal-containing nanoparticles. This holding time can be appropriately selected according to the cell type.

{光力学療法または超音波力学療法との併用}
本発明の細胞増殖の抑制方法では、5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子の存在下で細胞を保持している間においては、金属含有ナノ粒子の作用の有無に関係なく、投与した5−ALA族分子の一部が細胞内に取り込まれてPpIXが生合成されていると考えられる。従来技術の項でも述べたように、対象となる細胞がガン細胞であれば、こうして生合成されたPpIXは細胞内に蓄積されると考えられる。PpIXは、可視光または紫外線の照射によって光毒性をガン細胞に誘発する光増感剤でもあることが知られており、こうした効果が光力学療法で応用されていることはすでに述べた。
そこで、本発明では、5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子の存在下でガン細胞を保持している間および/またはその後、可視光および/または紫外線を照射してもよい。この可視光および/または紫外線の照射によってガン細胞に光毒性を誘発させることができる。本手段によれば、本来、5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子の何らかの協同作用によって細胞に暗毒性が誘発されるが、これに可視光および/または紫外線の照射による光毒性が加わることによって、細胞の増殖がさらに抑制される。
{Combination with photodynamic therapy or ultrasonic dynamic therapy}
In the method for inhibiting cell growth of the present invention, while the cells are held in the presence of the 5-ALA group molecule and the metal-containing nanoparticles, the administration is performed regardless of the presence or absence of the action of the metal-containing nanoparticles. It is considered that a part of the ALA group molecule is taken into the cell and PpIX is biosynthesized. As described in the section of the prior art, if the target cell is a cancer cell, the biosynthesized PpIX is considered to be accumulated in the cell. PpIX is also known to be a photosensitizer that induces phototoxicity in cancer cells by irradiation with visible light or ultraviolet light, and it has already been described that these effects are applied in photodynamic therapy.
Therefore, in the present invention, visible light and / or ultraviolet light may be irradiated while and / or after holding cancer cells in the presence of 5-ALA group molecules and metal-containing nanoparticles. Phototoxicity can be induced in cancer cells by irradiation with visible light and / or ultraviolet light. According to this means, dark toxicity is induced in cells by some kind of cooperative action of 5-ALA group molecules and metal-containing nanoparticles, but by adding phototoxicity by irradiation with visible light and / or ultraviolet rays. , Cell proliferation is further suppressed.

本手段で用いる可視光および紫外線の少なくとも一方は、いかなる波長をもつものであってよく、かつ、いかなる光強度(光量子数)をもつものであってよい。特に赤色光は、生体の皮下の光が届きにくい場所にも届きやすいことが知られている。そのため、上記可視光として赤色光を用いれば、生体の皮下の光が届きにくい患部にあるガン細胞の増殖を効果的に抑制することができる。また、PpIXは、630〜640nmの範囲の波長を有する赤色光を効率的に吸収できることが知られている。そこで、本手段で630〜640nmの範囲の波長を有する赤色光を用いれば、ガン細胞の増殖をより一層効果的に抑制することができる。  At least one of visible light and ultraviolet light used in this means may have any wavelength and may have any light intensity (photon number). In particular, it is known that red light easily reaches a place where the subcutaneous light of a living body is difficult to reach. Therefore, if red light is used as the visible light, it is possible to effectively suppress the growth of cancer cells in the affected area where the subcutaneous light of a living body is difficult to reach. Moreover, it is known that PpIX can efficiently absorb red light having a wavelength in the range of 630 to 640 nm. Therefore, if red light having a wavelength in the range of 630 to 640 nm is used in this means, the proliferation of cancer cells can be more effectively suppressed.

さらに、PpIXは、超音波の照射によってある種の毒性をガン細胞に誘発する増感剤でもあることが知られており、こうした効果を超音波力学療法へ応用する試みがなされている(Rosenthal,I.et al.,2004)。そこで、本発明では、5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子の存在下でガン細胞を保持している間および/またはその後、超音波を照射してもよい。本手段によれば、本来、5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子の何らかの協同作用によって細胞に暗毒性が誘発されるが、これに超音波によって誘発される毒性が加わることによって、細胞の増殖がさらに抑制される。本手段で用いる超音波は、いかなる周波数をもつものであってよく、かつ、いかなる超音波強度をもつものであってよい。  Furthermore, PpIX is also known to be a sensitizer that induces certain toxicities in cancer cells by ultrasonic irradiation, and attempts have been made to apply such effects to sonodynamic therapy (Rosenthal, I. et al., 2004). Therefore, in the present invention, ultrasonic waves may be irradiated during and / or after holding cancer cells in the presence of 5-ALA group molecules and metal-containing nanoparticles. According to the present means, dark toxicity is induced in the cell by some cooperative action of the 5-ALA group molecule and the metal-containing nanoparticle, and the proliferation of the cell is caused by the addition of the toxicity induced by ultrasound. Is further suppressed. The ultrasonic wave used in this means may have any frequency and may have any ultrasonic intensity.

{本発明の二つ目の細胞増殖の抑制方法}
本発明では、5−ALA族分子の少なくとも一種と、10nm未満の粒子サイズを持つナノ粒子との存在下で細胞を保持する。この細胞増殖の抑制方法は、5−ALA族分子の少なくとも一種と、10nm未満の粒子サイズを持つナノ粒子とを細胞に投与した後、これらの物質の存在下で所定の時間、細胞を保持することにより実施することができる。本発明で用いるナノ粒子は、特に5nmの粒子サイズを持つことが好ましい。
{Second method for inhibiting cell proliferation of the present invention}
In the present invention, cells are retained in the presence of at least one 5-ALA group molecule and nanoparticles having a particle size of less than 10 nm. In this method for inhibiting cell growth, at least one 5-ALA group molecule and nanoparticles having a particle size of less than 10 nm are administered to cells, and then the cells are held for a predetermined time in the presence of these substances. Can be implemented. The nanoparticles used in the present invention preferably have a particle size of 5 nm.

下記の実施例でも述べるように、本発明において、5nmの粒子サイズを持つナノ粒子を用いれば、細胞増殖が極めて著しく抑制されることが見いだされた。また、17nmの粒子サイズを持つナノ粒子を用いた場合には、5nmの粒子サイズを持つナノ粒子には及ばずとも細胞増殖が著しく抑制されることも見いだされた。これらのことから、10nm未満の粒子サイズを持つナノ粒子を用いれば、細胞増殖が著しく抑制されることは高い確率で予測することができる。  As will be described in the following Examples, it has been found that cell proliferation is remarkably suppressed when nanoparticles having a particle size of 5 nm are used in the present invention. In addition, when nanoparticles having a particle size of 17 nm were used, it was also found that cell proliferation was remarkably suppressed even when compared with nanoparticles having a particle size of 5 nm. From these facts, it can be predicted with high probability that cell proliferation is remarkably suppressed when nanoparticles having a particle size of less than 10 nm are used.

本発明で用いるナノ粒子は、無機物および有機物を問わず、いかなる物質からなるものであってもよい。例えば、本発明の一つ目の細胞増殖の抑制方法で述べたものと同じ金属含有ナノ粒子を用いることができるが、特に金ナノ粒子を用いれば、ヒトや動物のガン治療に応用できる可能性がある。また、本発明で用いるナノ粒子は、ダイヤモンド、フラーレン(fullerene)、カーボンナノチューブ(carbon nanotubes)であってもよい。
本発明は、このような材質をもち、かつ10nm未満の粒子サイズを持つナノ粒子を用いる他は、本発明の一つ目の細胞増殖の抑制方法と同様にして実施することができる。
The nanoparticles used in the present invention may be made of any substance regardless of whether they are inorganic or organic. For example, the same metal-containing nanoparticles as described in the first method for inhibiting cell growth of the present invention can be used. However, if gold nanoparticles are used, there is a possibility that they can be applied to cancer treatment of humans and animals. There is. The nanoparticles used in the present invention may be diamond, fullerene, or carbon nanotubes.
The present invention can be carried out in the same manner as in the first method for inhibiting cell growth of the present invention, except that nanoparticles having such a material and having a particle size of less than 10 nm are used.

{本発明の三つ目の細胞増殖の抑制方法}
本発明では、5−ALA族分子の少なくとも一種と、ナノ粒子との存在下で細胞を12時間以上保持する。この細胞増殖の抑制方法は、5−ALA族分子の少なくとも一種とナノ粒子とを細胞に投与した後、これらの物質の存在下で細胞を12時間以上保持することにより実施することができる。
{The third method of inhibiting cell proliferation of the present invention}
In the present invention, cells are held for 12 hours or more in the presence of at least one 5-ALA group molecule and nanoparticles. This method for inhibiting cell growth can be carried out by administering at least one 5-ALA group molecule and nanoparticles to cells and then holding the cells in the presence of these substances for 12 hours or more.

本発明で用いるナノ粒子は、無機物および有機物を問わず、いかなる物質からなるものであってもよい。例えば、本発明の一つ目あるいは二つ目の細胞増殖の抑制方法で述べたナノ粒子を用いることができるが、特に金が含まれるナノ粒子を用いれば、ヒトや動物のガン治療に応用できる可能性がある。
本発明は、このような材質を持つナノ粒子を用い、かつ細胞を12時間以上保持する他は、本発明の一つ目の細胞増殖の抑制方法と同様にして実施することができる。
The nanoparticles used in the present invention may be made of any substance regardless of whether they are inorganic or organic. For example, the nanoparticles described in the first or second method for inhibiting cell growth according to the present invention can be used. In particular, if nanoparticles containing gold are used, they can be applied to human or animal cancer treatment. there is a possibility.
The present invention can be carried out in the same manner as the first method for inhibiting cell growth of the present invention, except that nanoparticles having such a material are used and the cells are held for 12 hours or more.

{本発明の一つ目の細胞増殖の抑制剤(請求項6)}
本発明の細胞増殖の抑制剤は、5−ALA族分子の少なくとも一種と、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を含むナノ粒子(金属含有ナノ粒子)と、を含むものである。5−ALA族分子の少なくとも一種は、本発明の一つ目の細胞増殖の抑制方法で用いるものと同じものとすることができる。また、金属含有ナノ粒子についても、本発明の一つ目の細胞増殖の抑制方法で用いる金属含有ナノ粒子と同じものとすることができる。
本発明の細胞増殖の抑制剤は、5−ALA族分子および金属含有ナノ粒子のみからなるものであってもよいし、あるいはこれらの物質の他に別の物質を含むものであってもよい。
{First cell growth inhibitor of the present invention (Claim 6)}
The cell growth inhibitor of the present invention contains at least one 5-ALA group molecule and nanoparticles (metal-containing nanoparticles) containing at least one substance selected from metals and metal compounds. At least one 5-ALA group molecule can be the same as that used in the first method for inhibiting cell proliferation of the present invention. Also, the metal-containing nanoparticles can be the same as the metal-containing nanoparticles used in the first method for inhibiting cell growth of the present invention.
The cell growth inhibitor of the present invention may be composed only of 5-ALA group molecules and metal-containing nanoparticles, or may contain other substances in addition to these substances.

本発明の細胞増殖の抑制剤は、液、粘性物、および固形物のいずれであってもよい。液であれば、水性液および油性液のいずれであってもよい。この液においては、5−ALA族分子はいかなる濃度をもってもよいし、金属含有ナノ粒子もいかなる濃度をもってもよい。5−ALA−HClや5−ALA−Meを用いる場合、これらの塩は水溶性であるため、水溶液として調製することができる。一方、粘性物であれば、水性の粘性物であってもよいし、油性の粘性物であってもよい。また、その粘性物は、いかなる粘度を有するものであってよい。他方、固形物であれば、ブロック状あるいは粉末状のいずれにあってもよい。  The cell growth inhibitor of the present invention may be any of a liquid, a viscous material, and a solid material. As long as it is a liquid, it may be either an aqueous liquid or an oily liquid. In this solution, the 5-ALA group molecules may have any concentration, and the metal-containing nanoparticles may have any concentration. When 5-ALA-HCl or 5-ALA-Me is used, these salts are water-soluble and can be prepared as an aqueous solution. On the other hand, as long as it is a viscous material, it may be an aqueous viscous material or an oily viscous material. Further, the viscous material may have any viscosity. On the other hand, as long as it is a solid, it may be in a block form or a powder form.

本発明の細胞増殖の抑制剤は、いかなる方法によって調製してもよい。例えば、本発明の細胞増殖の抑制剤を水性液として調製する方法としては、5−ALA族分子を含む水溶液と、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を含む水性液とを混合する調製方法が挙げられる。
本発明は、ヒトや動物のガンなどの治療を目的とした薬剤として用いることの可能性をもつ。この薬剤は、水薬、丸薬、錠剤、カプセル、および軟膏のいずれのタイプのものであってもよい。
The cell growth inhibitor of the present invention may be prepared by any method. For example, as a method for preparing the cell growth inhibitor of the present invention as an aqueous liquid, an aqueous solution containing a 5-ALA group molecule and an aqueous liquid containing at least one substance selected from metals and metal compounds are mixed. A method is mentioned.
The present invention has the possibility of being used as a drug for the treatment of human or animal cancer. The drug may be any type of liquid medicine, pill, tablet, capsule, and ointment.

{本発明の二つ目の細胞増殖の抑制剤}
本発明の細胞増殖の抑制剤は、5−ALA族分子の少なくとも一種と、10nm未満の粒子サイズを持つナノ粒子と、を含むものである。5−ALA族分子の少なくとも一種は、本発明の一つ目の細胞増殖の抑制方法で用いるものと同じものとすることができる。一方、10nm未満の粒子サイズを持つナノ粒子については、本発明の二つ目の細胞増殖の抑制方法で用いるナノ粒子と同じものとすることができる。
本発明の細胞増殖の抑制剤は、5−ALA族分子および10nm未満の粒径を持つナノ粒子のみからなるものであってもよいし、あるいはこれらの物質の他に別の物質を含むものであってもよい。
本発明は、このような材質をもち、かつ10nm未満の粒子サイズを持つナノ粒子を含む他は、本発明の一つ目の細胞増殖の抑制剤と同様にして実施することができる。
{Second cell growth inhibitor of the present invention}
The cell growth inhibitor of the present invention contains at least one 5-ALA group molecule and nanoparticles having a particle size of less than 10 nm. At least one 5-ALA group molecule can be the same as that used in the first method for inhibiting cell proliferation of the present invention. On the other hand, the nanoparticles having a particle size of less than 10 nm can be the same as the nanoparticles used in the second method for inhibiting cell growth of the present invention.
The cell growth inhibitor of the present invention may consist only of 5-ALA group molecules and nanoparticles having a particle size of less than 10 nm, or may contain other substances in addition to these substances. There may be.
The present invention can be carried out in the same manner as the first cell growth inhibitor of the present invention except that it contains nanoparticles having such a material and having a particle size of less than 10 nm.

本発明の実施の形態を実施例によってさらに詳細に説明する。
{実施例1−1}
本実施例では、5−ALA−HClと、粒径の異なる5種類(5nm、17nm、41nm、82nm、および103nm)の各金ナノ粒子との存在下でヒト白血病ガン細胞由来の培養細胞(HL−60)を23時間保持した。
粉末状の5−ALA−HCl(Sigma−Aldrich)を水に溶かして、1Mの濃度の5−ALA−HClの水溶液を調製した。一方、金ナノ粒子は、完全に金よりなるものであり、球状である。ここでは、金ナノ粒子がクエン酸バッファで安定化されて親水性のコロイドとして分散した状態にある金クエン酸コロイド液(田中貴金属工業)を用いた。本実施例で用いた金クエン酸コロイド液は、表1に示したように、5nm、17nm、41nm、82nm、および103nmのいずれかの粒径の金ナノ粒子を狭い粒度分布で含有する5種類である。各金クエン酸コロイド液のpH、および各金クエン酸コロイド液に含まれる金ナノ粒子の含有濃度を表1に併せて示した。
The embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to examples.
{Example 1-1}
In this example, cultured cells derived from human leukemia cancer cells (HL) in the presence of 5-ALA-HCl and five types of gold nanoparticles (5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm) having different particle sizes. -60) was held for 23 hours.
Powdered 5-ALA-HCl (Sigma-Aldrich) was dissolved in water to prepare an aqueous solution of 5-ALA-HCl having a concentration of 1M. On the other hand, the gold nanoparticles are made entirely of gold and are spherical. Here, a gold citrate colloid solution (Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd.) in which gold nanoparticles were stabilized with a citrate buffer and dispersed as a hydrophilic colloid was used. As shown in Table 1, the gold citrate colloid solution used in this example contains 5 types of gold nanoparticles having a particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm with a narrow particle size distribution. It is. Table 1 also shows the pH of each gold citrate colloid solution and the concentration of gold nanoparticles contained in each gold citrate colloid solution.

HL−60細胞(American Type Culture Collection)は、10%のウシ胎仔血清を含むRPMI 1640液体培地で継体および培養した。ここで用いたHL−60細胞の細胞数は、37℃および5%のCO濃度が保たれた雰囲気下で、23±1時間(時間±SEM)毎に2倍に増えるものである。細胞を回収して10%のウシ胎仔血清を含む新鮮なRPMI 1640液体培地で再懸濁した。24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に990μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの5穴に分注された細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液をそれぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。これらの細胞サンプルは、5mMの5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。HL-60 cells (American Type Culture Collection) were passaged and cultured in RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum. The number of HL-60 cells used here doubles every 23 ± 1 hour (time ± SEM) in an atmosphere in which 37 ° C. and 5% CO 2 concentration are maintained. Cells were harvested and resuspended in fresh RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum. A 24-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3524) was prepared, and 990 μl of cell suspension was dispensed into each well. The above 5 types of gold citrate with different gold nanoparticle diameters are added immediately after adding 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to the cell suspension dispensed in 5 of them. 110 μl of colloid solution was added to each cell suspension. These cell samples contain 5 mM 5-ALA-HCl. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. .

また、5mMの5−ALA−HClを含むが金ナノ粒子を含まない比較用の細胞サンプルを調製するために、別の2穴の細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加えて直ぐさま、一方には110μlのクエン酸バッファ(pH3.3)を加え、別の方には110μlの水を加えた。なお、990μlの細胞懸濁液に対して5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加えたとき、細胞懸濁液のpHが7.8から7.0に変化した。また、この5−ALA−HClを含む細胞懸濁液に金クエン酸コロイド液またはクエン酸バッファを加えたときには、細胞懸濁液のpHはほとんど変化しなかった。
一方、5−ALA−HClを含む細胞サンプルと同じpHをもつ比較用の細胞サンプルを調製するために、他の7穴の細胞懸濁液に対して、約1MのHCl水溶液を5.3μl加えた後に、すぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。ここで、990μlの細胞懸濁液に対して約1MのHCl水溶液を5.3μl加えたとき、細胞懸濁液のpHが7.8から7.0に変化した。また、このHClを加えた細胞懸濁液に、金クエン酸コロイド液またはクエン酸バッファを加えたときには、細胞懸濁液のpHはほとんど変化しなかった。
Also, to prepare a comparative cell sample containing 5 mM 5-ALA-HCl but no gold nanoparticles, 5.5 μl of 1M 5-ALA was added to another 2-well cell suspension. -Immediately after adding aqueous HCl, 110 μl of citrate buffer (pH 3.3) was added to one, and 110 μl of water was added to the other. In addition, when 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to 990 μl of cell suspension, the pH of the cell suspension was changed from 7.8 to 7.0. Further, when a gold citrate colloid solution or a citrate buffer was added to the cell suspension containing 5-ALA-HCl, the pH of the cell suspension hardly changed.
On the other hand, to prepare a comparative cell sample having the same pH as the cell sample containing 5-ALA-HCl, 5.3 μl of about 1 M HCl aqueous solution was added to the other 7-well cell suspension. Immediately thereafter, the above-mentioned five kinds of gold citrate colloidal solutions having different gold nanoparticle diameters, citrate buffer (pH 3.3), and water were added to each cell suspension in an amount of 110 μl. Here, when 5.3 μl of about 1 M HCl aqueous solution was added to 990 μl of cell suspension, the pH of the cell suspension changed from 7.8 to 7.0. When the gold citrate colloid solution or citrate buffer was added to the cell suspension added with HCl, the pH of the cell suspension hardly changed.

他方、5−ALA−HClおよびHClのいずれも含まない比較用の細胞サンプルを調製するために、他の7穴の細胞懸濁液に対して、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。なお、5−ALA−HClもHClを含まない細胞懸濁液に金クエン酸コロイド液またはクエン酸バッファを加えたときには、細胞懸濁液のpHはほとんど変化しなかった。
なお、上記の細胞サンプルの細胞数の濃度は、いずれもおよそ5×10個/mlに設定された。この細胞濃度は細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した値である。以下の実施例でも同じである。ここで、5−ALA−HClを含む細胞サンプルの調製においては、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。特に、5−ALA−HClおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルは最後に調製したので、薄暗い白色光に曝されていた時間は2、3分程度であった。この薄暗い白色光の強度は、マルチプローブ(EG&G,model 550−2)を備えた光強度測定器(EG&G,model 550−1)で測定したところ、3.0±0.3×10−3μW/cmであった。HClを含む細胞サンプル、および5−ALA−HClおよびHClのいずれも含まない細胞サンプルの調製についても、5−ALA−HClを含む細胞サンプルを調製した条件と同じ条件で行った。
On the other hand, in order to prepare a comparative cell sample containing neither 5-ALA-HCl nor HCl, the above five types of gold nanoparticles having different particle diameters from the other 7-well cell suspensions were prepared. 110 μl of gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), and water were added to each cell suspension. When a gold citrate colloid solution or a citrate buffer was added to a cell suspension containing neither 5-ALA-HCl nor HCl, the pH of the cell suspension hardly changed.
Note that the concentration of the number of cells in each of the above cell samples was set to approximately 5 × 10 5 cells / ml. This cell concentration is a value measured with a cell number measuring device (Coulter multisizer, model Z2). The same applies to the following embodiments. Here, in the preparation of a cell sample containing 5-ALA-HCl, the operation from the start of adding 5-ALA-HCl to the cell suspension until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is extremely difficult. Performed within 10 minutes under dim white light. In particular, since a cell sample containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was prepared last, the time of exposure to dim white light was about a few minutes. The intensity of the dim white light was 3.0 ± 0.3 × 10 −3 μW when measured with a light intensity measuring device (EG & G, model 550-1) equipped with a multi-probe (EG & G, model 550-2). / Cm 2 . Cell samples containing HCl and cell samples containing neither 5-ALA-HCl nor HCl were prepared under the same conditions as those for preparing cell samples containing 5-ALA-HCl.

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、23時間置いた。こうして細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルの23時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。なお、この細胞回収の作業は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 23 hours. Thus, after 23 hours incubation of the cell sample and the comparative cell sample was completed, all cell samples were collected from the cell culture plate. The cell recovery operation was performed within 30 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).

こうして回収された細胞サンプルの細胞濃度を細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した。なお、この細胞数計測装置では細胞の形を保っているものが計測されるため、生細胞だけでなく、細胞の形を保っている死細胞も計測される。図1Aに示したように、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の少なくとも一方を用いなかった比較用の細胞サンプルではどれも2倍の細胞濃度の増加が見られたが、5−ALA−HClと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルでは、いずれも細胞濃度の増加の割合が2倍より低いものであった。また、これらの細胞サンプルの間で細胞濃度を比較したところ、金ナノ粒子の粒径が小さくなるほど、細胞濃度の増加の割合がより低くなることがわかった。これらの細胞サンプルの中で、特に17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の少なくとも一方を用いなかった比較用の細胞サンプルの細胞増加に対して、約15%少ない細胞濃度の増加を示した。また、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、細胞濃度の増加を全く示さなかった。  The cell concentration of the cell sample collected in this way was measured with a cell counter (Coulter multisizer, model Z2). In addition, since this cell number measuring device measures what keeps the shape of the cell, it measures not only living cells but also dead cells that keep the shape of the cells. As shown in FIG. 1A, each of the comparative cell samples that did not use 5-ALA-HCl and / or gold nanoparticles showed a 2-fold increase in cell concentration, but 5-ALA-HCl And cell samples held in the presence of gold nanoparticles having a particle size of 5 to 103 nm, the rate of increase in cell concentration was less than twice. Moreover, when the cell concentration was compared between these cell samples, it was found that the rate of increase in the cell concentration was lower as the particle size of the gold nanoparticles was smaller. Among these cell samples, in particular, a cell sample using gold nanoparticles having a particle size of 17 nm contributes to an increase in cell number of a comparative cell sample that does not use at least one of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. In contrast, the cell concentration increased by about 15%. Also, cell samples using gold nanoparticles with a particle size of 5 nm showed no increase in cell concentration.

次に、5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルについて、生細胞の濃度をトリパンブルー染色法(trypan blue staining)によって測定した。図1Bに示されるように、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の少なくとも一方を用いなかった比較用の細胞サンプルでは死細胞は多く観察されなかったが、5−ALA−HClと5〜41nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルでは死細胞が顕著に観察された。一方、5−ALA−HClと82〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルでは、死細胞はそれほど多く観察されなかった。また、5−ALA−HClと5〜41nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルの間で生細胞濃度を比較したところ、金ナノ粒子の粒径が小さくなるほど生細胞濃度が低くなることがわかった。これらの細胞サンプルの中で、特に17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、比較用の細胞サンプルの生細胞濃度に対して約30%少ない生細胞濃度を示した。また、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、比較用の細胞サンプルの生細胞濃度に対して約70%少ない生細胞濃度を示した。  Next, the concentration of viable cells was measured by trypan blue staining for the cell samples retained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. As shown in FIG. 1B, many dead cells were not observed in the comparative cell sample that did not use 5-ALA-HCl and / or gold nanoparticles, but 5-ALA-HCl and 5-41 nm Dead cells were noticeably observed in the cell samples retained in the presence of gold nanoparticles with particle sizes. On the other hand, in the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 82 to 103 nm, not many dead cells were observed. In addition, when the concentration of living cells was compared between cell samples held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 41 nm, the smaller the gold nanoparticles, the smaller the number of living cells. It was found that the concentration was lowered. Among these cell samples, the cell sample using gold nanoparticles having a particle size of 17 nm in particular showed a live cell concentration of about 30% lower than that of the comparative cell sample. In addition, the cell sample using gold nanoparticles having a particle size of 5 nm showed a viable cell concentration of about 70% less than the viable cell concentration of the comparative cell sample.

さらに、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の存在下で保持したことにより細胞に誘発される細胞毒性について、細胞毒性検出試薬(Cell Counting Kit F,Dojindo)および蛍光マイクロプレートリーダー(HTS7000,Perkin Elmer)を用いて検出した。この細胞毒性検出試薬はCalcein−AMを含むもので、この試薬を用いたアッセイ(以下、CCK−Fアッセイと呼ぶことにする)は、Calcein−AMが生細胞と反応すると、485nmの波長の励起光に対して535nmの蛍光を発する蛍光物質に変化する性質を利用したものである。また、ここで用いた蛍光マイクロプレートリーダーは、485nmの波長の励起光を通すフィルターと535nmの発光を通すフィルターを併用して、96穴の細胞培養プレートに用意された細胞サンプルに対し、485nmの波長の励起光を照射して535nmの波長の発光を測定することのできる装置である。  Furthermore, for cytotoxicity induced in cells by holding in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles, cytotoxicity detection reagent (Cell Counting Kit F, Dojindo) and fluorescent microplate reader (HTS7000, Perkin Elmer) ). This cytotoxicity detection reagent contains Calcein-AM, and an assay using this reagent (hereinafter referred to as CCK-F assay) is excited at a wavelength of 485 nm when Calcein-AM reacts with a living cell. This utilizes the property of changing to a fluorescent substance that emits fluorescence at 535 nm with respect to light. In addition, the fluorescent microplate reader used here uses a filter that passes excitation light of 485 nm wavelength and a filter that passes light emission of 535 nm in combination with a cell sample prepared in a 96-well cell culture plate. It is an apparatus capable of measuring emission of 535 nm wavelength by irradiating with excitation light of wavelength.

上記のCCK−Fアッセイは、細胞サンプルの培地をリン酸バッファ(Dulbecco’s Phosphate−Buffered Saline;DPBS)に置換してからその細胞サンプルを96穴の細胞培養プレートに移した後、取り扱い説明書に従って実施した。ここでは、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業は、遠心操作(1000rpm、5分)によって細胞を沈殿させてから上澄み液を除いてDPBSを加えるという操作を二度繰り返して実施した。また、このCCK−Fアッセイにおいて、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業を始めてから細胞サンプルにCalcein−AMを加えるまでの作業は、極めて薄暗い白色光(9.5×10−3μW/cm)の下において1〜2時間以内で行った。細胞サンプルにCalcein−AMを加えてから、室温が保たれた完全な暗所で1時間放置した後、485nmの波長の励起光により細胞サンプルから発せられる535nmの蛍光の強度を上記の蛍光マイクロプレートリーダーを用いて測定した。なお、Calcein−AMを加えていない細胞サンプルについても同時にこの蛍光測定を行ったところ、蛍光は全く測定されなかった。In the above CCK-F assay, the cell sample medium is replaced with phosphate buffer (Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline; DPBS), and then the cell sample is transferred to a 96-well cell culture plate. It carried out according to. Here, the operation of replacing the medium of the cell sample with DPBS was performed by repeating the operation of precipitating the cells by centrifugation (1000 rpm, 5 minutes), adding the DPBS after removing the supernatant. In this CCK-F assay, the work from the start of replacing the medium of the cell sample to DPBS until the addition of Calcein-AM to the cell sample is performed with extremely dim white light (9.5 × 10 −3 μW / cm 2 ) and performed within 1-2 hours. After adding Calcein-AM to the cell sample and leaving it in a completely dark place at room temperature for 1 hour, the fluorescence intensity of 535 nm emitted from the cell sample by the excitation light having a wavelength of 485 nm is changed to the above fluorescence microplate. Measurement was performed using a reader. In addition, when this fluorescence measurement was performed simultaneously also about the cell sample which has not added Calcein-AM, the fluorescence was not measured at all.

図1Cに示されるように、5−ALA−HClと5〜41nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度は、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の少なくとも一方を用いなかった比較用の細胞サンプルで得られた蛍光強度と比較して明らかに低いことがわかる。一方、5−ALA−HClと82〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度については、比較用の細胞サンプルで得られた蛍光強度と比較してそれほど低くないことがわかる。この結果は、5−ALA−HClと5〜41nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で細胞を保持したことによって、その細胞に暗毒性が顕著に誘発されたことを示すものである。また、5−ALA−HClと5〜41nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルの間で蛍光強度を比較したところ、金ナノ粒子の粒径が小さくなるほど、その蛍光強度が低くなることもわかる。これらの細胞サンプルの中で、特に5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、比較用の細胞サンプルの蛍光強度に対して約50%少ない蛍光強度を示し、最も低い値を示した。  As shown in FIG. 1C, the fluorescence intensity obtained with the cell sample retained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 5-41 nm is It can be seen that it is clearly lower than the fluorescence intensity obtained with a comparative cell sample that did not use at least one of the particles. On the other hand, the fluorescence intensity obtained in the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 82 to 103 nm is compared with the fluorescence intensity obtained in the cell sample for comparison. It turns out that it is not so low. This result indicates that dark toxicity was remarkably induced in the cells by maintaining the cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 41 nm. . In addition, when the fluorescence intensity was compared between cell samples held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 41 nm, the smaller the particle size of the gold nanoparticles, the more the fluorescence It can also be seen that the strength decreases. Among these cell samples, the cell sample using gold nanoparticles having a particle size of 5 nm in particular exhibits a fluorescence intensity that is about 50% less than the fluorescence intensity of the comparative cell sample, and shows the lowest value. It was.

以上の結果から、5−ALA−HClと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を23時間保持することにより、その細胞の増殖が抑制されることがわかった。また、特に5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いることにより、細胞増殖が最も抑制されることもわかった。  From the above results, it is understood that by maintaining HL-60 cells for 23 hours in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 103 nm, the proliferation of the cells is suppressed. It was. It was also found that cell proliferation was most suppressed by using gold nanoparticles having a particle size of 5 nm.

{実施例1−2}
本実施例では、5−ALA−HClの濃度を2.5mM、5mM、および10mMとした他は、実施例1−1と同様にして、5−ALA−HClと、粒径が異なる4種類(5nm、17nm、41nm、および82nm)の各金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持した。
24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に990μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの6穴に分注された細胞懸濁液に対して、2.75μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる4種類(5nm、17nm、41nm、および82nm)の金クエン酸コロイド液(表1)、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。また、別の6穴に分注された細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、粒径の異なる上記4種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。さらに、別の6穴に分注された細胞懸濁液に対して、11μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、粒径の異なる上記4種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、をそれぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。残る6穴に分注された細胞懸濁液に対しては、5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えずに、粒径の異なる上記4種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。
{Example 1-2}
In this example, 4-ALA-HCl was different from 4-ALA-HCl in the same manner as in Example 1-1 except that the concentration of 5-ALA-HCl was 2.5 mM, 5 mM, and 10 mM ( HL-60 cells were retained in the presence of 5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm) gold nanoparticles.
A 24-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3524) was prepared, and 990 μl of cell suspension was dispensed into each well. Immediately after adding 2.75 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to the cell suspension dispensed in 6 wells, 4 types (5 nm, 17 nm, 41 nm and 82 nm) gold citrate colloid solution (Table 1), citrate buffer (pH 3.3), and water were added in an amount of 110 μl to each cell suspension. In addition, immediately after adding 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to the cell suspension dispensed in another 6 holes, the above-mentioned four kinds of gold citrate colloid solutions having different particle diameters are used. , Citrate buffer (pH 3.3), and water were added to each cell suspension in an amount of 110 μl. Further, 11 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to the cell suspension dispensed in another 6 holes, and immediately after the above four kinds of colloidal gold citrate solutions having different particle diameters, 110 μl of acid buffer (pH 3.3) and water were added to each cell suspension. For the cell suspension dispensed in the remaining 6 wells, the above-mentioned four kinds of gold citrate colloid solutions having different particle diameters, citrate buffer (pH 3.3) were added without adding 5-ALA-HCl aqueous solution. ), And water were added in an amount of 110 μl to each cell suspension.

これらの細胞サンプルは、5−ALA−HClを0mM、2.5mM、5mM、および10mMのそれぞれの濃度で含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含む細胞サンプルでは22μMの濃度で、17nm、41nm、および82nmの粒径の金ナノ粒子を含む細胞サンプルでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
なお、990μlの細胞懸濁液に対して2.75μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加えたとき、細胞懸濁液のpHが7.8から7.2に変化した。また、990μlの細胞懸濁液に対して11μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加えたとき、細胞懸濁液のpHが7.8から6.6に変化した。また、これらの5−ALA−HClを含む細胞懸濁液に金クエン酸コロイド液またはクエン酸バッファを加えたときには、細胞懸濁液のpHはほとんど変化しなかった。
上記の細胞サンプルのいずれについても、23時間の保持の前の細胞数の濃度はおよそ5×10個/mlに設定された。ここで、5−ALA−HClを含む細胞サンプルの調製において、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において15分以内で行った。
These cell samples contain 5-ALA-HCl at respective concentrations of 0 mM, 2.5 mM, 5 mM, and 10 mM. In addition, a cell sample containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contains gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and a cell sample containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, and 82 nm contains a concentration of 36 μM. .
When 2.75 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to 990 μl of cell suspension, the pH of the cell suspension changed from 7.8 to 7.2. In addition, when 11 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to 990 μl of cell suspension, the pH of the cell suspension was changed from 7.8 to 6.6. Further, when a gold citrate colloid solution or a citrate buffer was added to the cell suspension containing these 5-ALA-HCl, the pH of the cell suspension hardly changed.
For any of the above cell samples, the concentration of the number of cells before holding for 23 hours was set to approximately 5 × 10 5 cells / ml. Here, in the preparation of a cell sample containing 5-ALA-HCl, the operation from the start of adding 5-ALA-HCl to the cell suspension until the cell sample is placed in a dark place in the following incubator is extremely dim. It was performed within 15 minutes under white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、23時間置いた。こうして細胞サンプルの23時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。なお、この細胞回収の作業は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
こうして回収された細胞サンプルの細胞濃度を細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した。図2に示したように、5−ALA−HClの濃度を2.5mMまたは10mMとしたとき、5〜82nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルの細胞濃度の増加の割合は、5−ALA−HClの濃度を5mMとした細胞サンプルと同様に、金ナノ粒子が存在しない比較用の細胞サンプルのものに比べて顕著に低く、細胞増殖が効果的に抑制されたことがわかった。また、5−ALA−HClの濃度を5mMとしたとき、金ナノ粒子を含む細胞サンプルの細胞濃度の増加が最も大きい度合いで低下することがわかった。この結果から、5−ALA−HClの濃度は2.5〜10mMの範囲が好ましく、特に5mMの濃度とすることにより、細胞増殖が最も効果的に抑制されることがわかった。
The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 23 hours. Thus, after 23 hours incubation of the cell samples was completed, all cell samples were collected from the cell culture plate. The cell recovery operation was performed within 30 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).
The cell concentration of the cell sample collected in this way was measured with a cell counter (Coulter multisizer, model Z2). As shown in FIG. 2, when the concentration of 5-ALA-HCl is 2.5 mM or 10 mM, the rate of increase in cell concentration of a cell sample containing gold nanoparticles having a particle size of 5 to 82 nm is 5 -It was found that the cell proliferation was effectively suppressed, as was the case with the cell sample in which the concentration of ALA-HCl was 5 mM, as compared with the cell sample for comparison without gold nanoparticles. Further, it was found that when the concentration of 5-ALA-HCl was 5 mM, the increase in the cell concentration of the cell sample containing gold nanoparticles decreased with the greatest degree. From this result, it was found that the concentration of 5-ALA-HCl is preferably in the range of 2.5 to 10 mM, and cell proliferation is most effectively suppressed by setting the concentration to 5 mM in particular.

{実施例1−3}
本実施例では、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子については1.4μMから22μMの範囲の様々な濃度とし、17nm、41nmまたは82nmの粒径をもつ金ナノ粒子については2.2μMから36μMの範囲の様々な濃度とした他は、実施例1−1と同様にして、5−ALA−HClと、粒径の異なる4種類(5nm、17nm、41nm、および82nm)の各金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持した。
まず、金ナノ粒子の粒径が異なる4種類(5nm、17nm、41nm、および82nm)の金クエン酸コロイド液(表1)について、クエン酸バッファ(pH3.3)で金ナノ粒子の含有濃度をそれぞれ1/2、1/4、1/8、および1/16に希釈したものを用意した。次いで、全部で24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に990μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの20穴の細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、上記4種類の金クエン酸コロイド液、並びにそれらの希釈液(金ナノ粒子の含有濃度を1/2、1/4、1/8、および1/16に希釈)を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。また、別の2穴に分注された細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、pHの異なる二種類のクエン酸バッファ(pH3.1およびpH3.3)をそれぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。これらの細胞サンプルは、5−ALA−HClを5mMの濃度で含むものである。
{Example 1-3}
In this example, gold nanoparticles with a particle size of 5 nm have various concentrations ranging from 1.4 μM to 22 μM, and gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm or 82 nm have a concentration of 2.2 μM to 36 μM. Except for various concentrations in the range, in the same manner as in Example 1-1, 5-ALA-HCl and four types of gold nanoparticles having different particle diameters (5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm) HL-60 cells were retained in the presence.
First, with respect to four types (5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm) of gold citrate colloid liquids (Table 1) having different particle diameters of gold nanoparticles, the concentration of gold nanoparticles is adjusted with a citrate buffer (pH 3.3). Those diluted to 1/2, 1/4, 1/8, and 1/16 were prepared. Then, a total of 24-well cell culture plates (Corning Incorporated Corning, model 3524) were prepared, and 990 μl of cell suspension was dispensed into each well. Immediately after adding 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to each of the 20-well cell suspensions, the above four kinds of gold citrate colloid solutions and their diluted solutions (gold nanoparticles) Was diluted to 1/2, 1/4, 1/8, and 1/16) in an amount of 110 μl to each cell suspension. In addition, immediately after adding 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to the cell suspension dispensed in the other two holes, two kinds of citrate buffers (pH 3.1) having different pHs were immediately added. And pH 3.3) was added to each cell suspension in an amount of 110 μl. These cell samples contain 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM.

上記の細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルのいずれについても、23時間の保持の前の細胞数の濃度は、いずれもおおよそ5×10個/mlに設定された。ここで、5−ALA−HClを含む細胞サンプルの調製においては、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、23時間置いた。こうして細胞サンプルの23時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルを回収した。なお、この細胞回収の作業は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
For both the cell sample and the comparative cell sample, the concentration of the number of cells before holding for 23 hours was set to approximately 5 × 10 5 cells / ml. Here, in the preparation of a cell sample containing 5-ALA-HCl, the operation from the start of adding 5-ALA-HCl to the cell suspension until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is extremely difficult. It was performed within 30 minutes under dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).
The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 23 hours. Thus, after 23 hours incubation of the cell samples was completed, all cell samples and comparative cell samples were collected from the cell culture plate. The cell recovery operation was performed within 30 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).

こうして回収された細胞サンプルの細胞濃度を細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した。図3に示したように、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子については、1.4μMから22μMの範囲の濃度としたとき、金ナノ粒子を含まない比較用の細胞サンプルに対して細胞濃度の増加の割合が顕著に低くなり、金ナノ粒子の濃度が高くなるほど、細胞濃度の増加の割合がより低くなることがわかった。そして、22μMの濃度で細胞濃度の増加の割合が最も低くなり、細胞増殖が最も効果的に抑制されることがわかった。
一方、17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた場合、その金ナノ粒子の濃度が2.2μMから36μMの範囲では、金ナノ粒子を含まない比較用細胞サンプルに対して細胞濃度の増加の割合が顕著に低く、金ナノ粒子の濃度が高くなるほど、細胞濃度の増加の割合が低くなることがわかった。そして、36μMの濃度で細胞濃度の増加の割合が最も低くなり、細胞増殖が最も効果的に抑制されることがわかった。
他方、41nmおよび82nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた場合においても、その金ナノ粒子の濃度が2.2μMから36μMの範囲では、金ナノ粒子を含まない比較用細胞サンプルに対して細胞濃度の増加の割合が低くなり、金ナノ粒子の濃度が高くなるほど、細胞濃度の増加の割合が低くなった。そして、36μMの濃度で細胞濃度の増加の割合が最も低くなり、細胞増殖が最も効果的に抑制されることがわかった。
The cell concentration of the cell sample collected in this way was measured with a cell counter (Coulter multisizer, model Z2). As shown in FIG. 3, for gold nanoparticles having a particle size of 5 nm, the cell concentration was compared to a comparative cell sample containing no gold nanoparticles when the concentration was in the range of 1.4 μM to 22 μM. It was found that the rate of increase was significantly lower and the higher the concentration of gold nanoparticles, the lower the rate of increase in cell concentration. It was also found that the rate of increase in cell concentration was the lowest at a concentration of 22 μM, and cell proliferation was most effectively suppressed.
On the other hand, when gold nanoparticles having a particle diameter of 17 nm are used, when the gold nanoparticle concentration is in the range of 2.2 μM to 36 μM, the cell concentration increases compared to the comparative cell sample containing no gold nanoparticles. It has been found that the rate of increase in cell concentration decreases as the rate is significantly lower and the concentration of gold nanoparticles increases. It was also found that the rate of increase in cell concentration was the lowest at a concentration of 36 μM, and cell proliferation was most effectively suppressed.
On the other hand, even when gold nanoparticles having a particle size of 41 nm and 82 nm are used, the cells are compared with the comparative cell sample containing no gold nanoparticles when the concentration of the gold nanoparticles is in the range of 2.2 μM to 36 μM. The rate of increase in cell concentration decreased as the rate of increase in concentration decreased and the concentration of gold nanoparticles increased. It was also found that the rate of increase in cell concentration was the lowest at a concentration of 36 μM, and cell proliferation was most effectively suppressed.

{実施例1−4}
本実施例では、保持時間を0時間、4時間、8時間、12時間、18時間、および23時間から選択した他は、実施例1−1と同様にして、5−ALA−HClと、粒径の異なる3種類(5nm、17nm、および41nm)の各金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持した。
24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に990μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの5穴の細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる3種類(5nm、17nm、および41nm)の金クエン酸コロイド液(表1)、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。これらの細胞サンプルは、5−ALA−HClを5mMの濃度で含むものである。また、残る1穴に分注された細胞懸濁液に対して110μlの水を加えた。この細胞サンプルの調製を6枚の細胞培養プレートで行った。
上記の細胞サンプルのいずれについても、保持する前の細胞数の濃度はおよそ5×10個/mlに設定された。ここで、5−ALA−HClを含む細胞サンプルの調製において、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において、1枚の細胞培養プレートにつき10分以内で行った。
{Example 1-4}
In this example, 5-ALA-HCl and granules were obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the retention time was selected from 0 hour, 4 hours, 8 hours, 12 hours, 18 hours, and 23 hours. HL-60 cells were maintained in the presence of three types of gold nanoparticles with different diameters (5 nm, 17 nm, and 41 nm).
A 24-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3524) was prepared, and 990 μl of cell suspension was dispensed into each well. Immediately after adding 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to each of the five-hole cell suspensions, three types (5 nm, 17 nm, and 41 nm) with different gold nanoparticle diameters were obtained. Gold citrate colloid solution (Table 1), citrate buffer (pH 3.3), and water were added in an amount of 110 μl to each cell suspension. These cell samples contain 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM. In addition, 110 μl of water was added to the cell suspension dispensed into the remaining one hole. This cell sample was prepared on 6 cell culture plates.
In each of the above cell samples, the concentration of the number of cells before holding was set to approximately 5 × 10 5 cells / ml. Here, in the preparation of a cell sample containing 5-ALA-HCl, the operation from the start of adding 5-ALA-HCl to the cell suspension until the cell sample is placed in a dark place in the following incubator is extremely dim. It was performed within 10 minutes per cell culture plate under white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ6枚の細胞培養プレートのうち5枚を、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、これらの細胞サンプルをこのインキュベータ内にそれぞれ4時間、8時間、12時間、18時間、および23時間置いた。こうして細胞サンプルの各時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。残り1枚の細胞培養プレートについては、インキュベータ内に移さずに、すぐさま細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。これを0時間の保持を行った細胞サンプルとした。なお、細胞回収の作業は、いずれの細胞培養プレートにおいても、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において、1枚の細胞培養プレートにつき20分以内で行った。
こうして回収された細胞サンプルの細胞濃度を細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した。図4Aに示したように、0時間、4時間、および8時間の保持を行った細胞サンプルにおいては、金ナノ粒子を含まない比較用の細胞サンプルに対して細胞濃度の大きな低下は見られなかったが、12時間、18時間、および23時間の保持を行った細胞サンプルにおいて、金ナノ粒子を含まない比較用の細胞サンプルに対して細胞濃度の顕著な低下が見られた。この結果から、5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持することによって細胞増殖を抑制するには、12時間以上の保持時間が好ましいことがわかる。
Five of the six cell culture plates having the cell samples prepared as described above were transferred into a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration. Samples were placed in the incubator for 4 hours, 8 hours, 12 hours, 18 hours, and 23 hours, respectively. Thus, after each incubation of the cell sample was completed, all cell samples were collected from the cell culture plate. For the remaining one cell culture plate, all cell samples were immediately collected from the cell culture plate without being transferred into the incubator. This was used as a cell sample that was held for 0 hour. The cell recovery operation was performed within 20 minutes for each cell culture plate under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ) in any cell culture plate. .
The cell concentration of the cell sample collected in this way was measured with a cell counter (Coulter multisizer, model Z2). As shown in FIG. 4A, in the cell samples that were held for 0 hours, 4 hours, and 8 hours, there was no significant decrease in cell concentration compared to the comparative cell samples that did not contain gold nanoparticles. However, in the cell samples that were held for 12 hours, 18 hours, and 23 hours, a significant decrease in cell concentration was seen relative to the comparative cell sample that did not contain gold nanoparticles. From this result, it can be seen that a retention time of 12 hours or more is preferable to suppress cell proliferation by retaining HL-60 cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles.

この実験とは別に、保持時間を4時間とした他は、実施例1−1と同様にして、5−ALA−HClと、粒径の異なる5種類(5nm、17nm、41nm、82nm、および103nm)の各金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を4時間保持した。
24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に990μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの15穴の細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる5種類(5nm、17nm、41nm、82nm、および103nm)の金クエン酸コロイド液(表1)をそれぞれ3穴の細胞懸濁液に110μlずつ加えた。別の4穴の細胞懸濁液に対して、pHの異なる3種類のクエン酸バッファ(pH3.1、3.3、あるいは6.5)および水をそれぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。これらの細胞サンプルは、5−ALA−HClを5mMの濃度で含むものである。また、別の1穴に分注された細胞懸濁液に対しては、110μlの水を加えた。
Apart from this experiment, 5-ALA-HCl and five different particle sizes (5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm) were used in the same manner as in Example 1-1 except that the retention time was 4 hours. ) Was kept for 4 hours in the presence of each gold nanoparticle.
A 24-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3524) was prepared, and 990 μl of cell suspension was dispensed into each well. Immediately after adding 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to the 15-well cell suspension, 5 types (5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, And 103 nm) colloidal gold citrate solution (Table 1) was added in an amount of 110 μl to each of the 3-well cell suspensions. To another 4-well cell suspension, 110 μl of 3 kinds of citrate buffers (pH 3.1, 3.3, or 6.5) and water having different pHs were added to each cell suspension. . These cell samples contain 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM. In addition, 110 μl of water was added to the cell suspension dispensed in another hole.

上記の細胞サンプルのいずれについても、保持する前の細胞数の濃度はおよそ5×10個/mlに設定された。この細胞濃度は細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した値である。ここで、5−ALA−HClを含む細胞サンプルの調製において、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、4時間置いた。こうして細胞サンプルのインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。なお、細胞回収の作業は、いずれの細胞培養プレートにおいても、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
In each of the above cell samples, the concentration of the number of cells before holding was set to approximately 5 × 10 5 cells / ml. This cell concentration is a value measured with a cell number measuring device (Coulter multisizer, model Z2). Here, in the preparation of a cell sample containing 5-ALA-HCl, the operation from the start of adding 5-ALA-HCl to the cell suspension until the cell sample is placed in a dark place in the following incubator is extremely dim. It was performed within 30 minutes under white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).
The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator kept at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 4 hours. After the cell sample incubation was thus completed, all cell samples were collected from the cell culture plate. The cell collection operation was performed within 30 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ) in any cell culture plate.

こうして回収された細胞サンプルについて、細胞毒性検出試薬(Cell Counting Kit F,Dojindo)および蛍光マイクロプレートリーダー(HTS 7000,Perkin Elmer)を用いてCCK−Fアッセイを行った。このCCK−Fアッセイは、細胞サンプルの培地をDPBSに置換してからその細胞サンプルを96穴の細胞培養プレートに移した後、取り扱い説明書に従って実施した。ここでは、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業は、遠心操作(1000rpm、5分)によって細胞を沈殿させてから上澄み液を除いてDPBSを加えるという操作を二度繰り返して実施した。また、このCCK−Fアッセイにおいて、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業を始めてから細胞サンプルにCalcein−AMを加えるまでの作業は、極めて薄暗い白色光(9.5×10−3μW/cm)の下において1〜2時間以内で行った。細胞サンプルにCalcein−AMを加えてから、室温が保たれた完全な暗所で1時間放置した後、485nmの波長の励起光により細胞サンプルから発せられる535nmの蛍光の強度を上記の蛍光マイクロプレートリーダーを用いて測定した。なお、Calcein−AMを加えていない細胞サンプルについても同時にこの蛍光測定を行ったところ、蛍光は全く測定されなかった。The cell sample thus collected was subjected to CCK-F assay using a cytotoxicity detection reagent (Cell Counting Kit F, Dojindo) and a fluorescent microplate reader (HTS 7000, Perkin Elmer). This CCK-F assay was carried out according to the instruction manual after replacing the cell sample medium with DPBS and then transferring the cell sample to a 96-well cell culture plate. Here, the operation of replacing the medium of the cell sample with DPBS was performed by repeating the operation of precipitating the cells by centrifugation (1000 rpm, 5 minutes), adding the DPBS after removing the supernatant. In this CCK-F assay, the work from the start of replacing the medium of the cell sample to DPBS until the addition of Calcein-AM to the cell sample is performed with extremely dim white light (9.5 × 10 −3 μW / cm 2 ) and performed within 1-2 hours. After adding Calcein-AM to the cell sample and leaving it in a completely dark place at room temperature for 1 hour, the fluorescence intensity of 535 nm emitted from the cell sample by the excitation light having a wavelength of 485 nm is changed to the above fluorescence microplate. Measurement was performed using a reader. In addition, when this fluorescence measurement was performed simultaneously also about the cell sample which has not added Calcein-AM, the fluorescence was not measured at all.

図4Bに示されるように、5−ALA−HClと17〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度は、金ナノ粒子を用いなかった比較用の細胞サンプルで得られた蛍光強度とほとんど同じであることがわかった。一方、5−ALA−HClと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度については、比較用細胞サンプルで得られた蛍光強度と比較して明らかに低いことがわかる。この結果は、5−ALA−HClと17〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で細胞を保持する場合、4時間の保持時間では細胞増殖の抑制は十分になされないことを示している。一方、5−ALA−HClと粒径が5nmの金ナノ粒子との存在下で細胞を保持する場合には、4時間の保持時間でも細胞増殖の抑制がなされることを示している。  As shown in FIG. 4B, the fluorescence intensities obtained with cell samples retained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 17-103 nm are comparable to those without gold nanoparticles. It was found to be almost the same as the fluorescence intensity obtained with the cell sample for use. On the other hand, the fluorescence intensity obtained in the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm is evident in comparison with the fluorescence intensity obtained in the comparative cell sample. It can be seen that it is low. This result shows that when cells are held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 17 to 103 nm, the cell growth is not sufficiently suppressed in the holding time of 4 hours. ing. On the other hand, when cells are held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm, cell growth is suppressed even with a holding time of 4 hours.

{実施例1−5}
本実施例では、5−ALA−HClと、粒径の異なる3種類(5nm、17nm、および41nm)の各金ナノ粒子とを混ぜ合わせてから細胞に投与した他は、実施例1−1と同様にして、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の存在下でHL−60細胞を保持した。
1M 5−ALA−HCl水溶液と、金ナノ粒子の粒径が異なる3種類(5nm、17nm、および41nm)の金クエン酸コロイド液(表1)の各液とを1:20の体積比の割合で混合し、室温で1時間放置した。この金クエン酸コロイド液と5−ALA−HCl水溶液との混合液は、5−ALA−HClと金ナノ粒子を含む細胞増殖の抑制剤である。また、1M 5−ALA−HCl水溶液とクエン酸バッファ(pH3.3)を1:20の体積比の割合で混合し、室温で1時間放置した。また、1M 5−ALA−HCl水溶液と水を1:20の体積比の割合で混合し、室温で1時間放置した。
24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に990μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの5穴の細胞懸濁液に対して、上記3種類の5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液との混合液、5−ALA−HCl水溶液とクエン酸バッファとの混合液、および5−ALA−HCl水溶液と水との混合液を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。
{Example 1-5}
In this example, 5-ALA-HCl and three kinds (5 nm, 17 nm, and 41 nm) of gold nanoparticles having different particle diameters were mixed and then administered to the cells, except for Example 1-1. Similarly, HL-60 cells were maintained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles.
Volume ratio of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution and three types of gold citrate colloid solutions (5 nm, 17 nm, and 41 nm) having different particle diameters of gold nanoparticles (Table 1) at a volume ratio of 1:20 And left at room temperature for 1 hour. A mixed solution of the gold citrate colloid solution and the 5-ALA-HCl aqueous solution is a cell growth inhibitor containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. Further, 1M 5-ALA-HCl aqueous solution and citrate buffer (pH 3.3) were mixed at a volume ratio of 1:20 and left at room temperature for 1 hour. Further, 1M 5-ALA-HCl aqueous solution and water were mixed at a volume ratio of 1:20 and left at room temperature for 1 hour.
A 24-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3524) was prepared, and 990 μl of cell suspension was dispensed into each well. Of the five wells of the cell suspension, a mixture of the above three types of 5-ALA-HCl aqueous solution and gold citrate colloid solution, a mixture of 5-ALA-HCl aqueous solution and citrate buffer, and 110 μl of a mixed solution of 5-ALA-HCl aqueous solution and water was added to each cell suspension.

一方、別の5穴の細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、上記3種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。
上記の細胞サンプルのいずれについても、保持する前の細胞数の濃度は、およそ5×10個/mlに設定された。ここで、5−ALA−HClを含む細胞サンプルの調製において、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
以上のようにして調製された細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、23時間置いた。こうして細胞サンプルのインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。なお、細胞回収の作業は、いずれの細胞培養プレートにおいても、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
On the other hand, immediately after adding 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to another 5-well cell suspension, the above three kinds of gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3) were added. ) And water were added in an amount of 110 μl to each cell suspension.
For any of the above cell samples, the concentration of the number of cells before holding was set to approximately 5 × 10 5 cells / ml. Here, in the preparation of a cell sample containing 5-ALA-HCl, the operation from the start of adding 5-ALA-HCl to the cell suspension until the cell sample is placed in a dark place in the following incubator is extremely dim. It was performed within 30 minutes under white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).
The cell culture plate with the cell sample prepared as described above and the comparative cell sample was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration, and left for 23 hours. After the cell sample incubation was thus completed, all cell samples were collected from the cell culture plate. The cell collection operation was performed within 30 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ) in any cell culture plate.

こうして回収された細胞サンプルの細胞濃度を細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した。図5に示したように、5−ALA−HCl水溶液とクエン酸バッファ(pH3.3)または水とを混合して細胞懸濁液に加えた細胞サンプルにおいては、それらを混合せずに加えた細胞サンプルと同様に2倍の細胞濃度の増加が見られた。
一方、粒径が5nmの金ナノ粒子を用いた場合、5−ALA−HCl水溶液とその金クエン酸コロイド液とを混合して細胞懸濁液に加えた細胞サンプルにおいては、細胞濃度の増加はほとんど見られなかった。また、その細胞濃度の増加の割合は、5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液とを混合せずに加えた細胞サンプルのものより若干高いものであった。また、これらの細胞サンプルについてトリパンブルー染色法によって得られた生細胞濃度をそれぞれ比較したところ、5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液とを混合して加えた細胞サンプルの方が、それらをを混合せずに加えた細胞サンプルよりも生細胞濃度が高いことがわかった。
The cell concentration of the cell sample collected in this way was measured with a cell counter (Coulter multisizer, model Z2). As shown in FIG. 5, in the cell sample in which 5-ALA-HCl aqueous solution and citrate buffer (pH 3.3) or water were mixed and added to the cell suspension, they were added without mixing. Similar to the cell sample, a 2-fold increase in cell concentration was observed.
On the other hand, when gold nanoparticles with a particle size of 5 nm are used, in a cell sample in which a 5-ALA-HCl aqueous solution and its gold citrate colloid solution are mixed and added to the cell suspension, the increase in cell concentration is It was hardly seen. Moreover, the rate of increase in the cell concentration was slightly higher than that of the cell sample added without mixing the 5-ALA-HCl aqueous solution and the gold citrate colloid solution. In addition, when the viable cell concentrations obtained by trypan blue staining were compared for these cell samples, the cell samples obtained by mixing and adding a 5-ALA-HCl aqueous solution and a gold citrate colloid solution were more suitable. It was found that the viable cell concentration was higher than the cell sample added without mixing.

また、粒径が17nmの金ナノ粒子を用いた場合、5−ALA−HCl水溶液とその金クエン酸コロイド液とを混合して細胞懸濁液に加えた細胞サンプルについても、その細胞濃度の増加の割合は、それらを混合せずに加えた細胞サンプルのものより高いものであった。また、これらの細胞サンプルについてトリパンブルー染色法によって得られた生細胞濃度をそれぞれ比較したところ、5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液とを混合して加えた細胞サンプルの方が、それらを混合せずに加えた細胞サンプルよりも生細胞濃度が高いことがわかった。
さらに、粒径が41nmの金ナノ粒子を用いた場合、5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液とを混合して細胞懸濁液に加えた細胞サンプルについても、その細胞濃度の増加の割合は、それらを混合せずに加えた細胞サンプルのものより高いものであった。また、これらの細胞サンプルについてトリパンブルー染色法によって得られた生細胞濃度をそれぞれ比較したところ、5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液を混合して加えた細胞サンプルの方が、それらを混合せずに加えた細胞サンプルよりも生細胞濃度が高いことがわかった。
In addition, when gold nanoparticles having a particle size of 17 nm are used, the cell concentration of a cell sample in which a 5-ALA-HCl aqueous solution and its gold citrate colloid solution are mixed and added to the cell suspension is also increased. The percentage of was higher than that of the cell samples added without mixing them. In addition, when the viable cell concentrations obtained by trypan blue staining were compared for these cell samples, the cell samples obtained by mixing and adding a 5-ALA-HCl aqueous solution and a gold citrate colloid solution were more suitable. It was found that the viable cell concentration was higher than the cell sample added without mixing.
Further, when gold nanoparticles having a particle size of 41 nm are used, the cell concentration of the cell sample added to the cell suspension after mixing the 5-ALA-HCl aqueous solution and the gold citrate colloid solution is also increased. The percentage was higher than that of the cell sample added without mixing them. Moreover, when the viable cell concentration obtained by the trypan blue staining method was compared for each of these cell samples, the cell sample in which the 5-ALA-HCl aqueous solution and the gold citrate colloid solution were mixed and added was compared. It was found that the viable cell concentration was higher than the cell sample added without mixing.

これらの結果は、細胞懸濁液に5−ALA−HCl水溶液を加えてから金クエン酸コロイド液を加えた方が、それらを混合して加えるよりも細胞を殺す効果が高いことを示している。しかしながら、5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液とを混合して加える方法でも、粒径が5nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液を用いたときには、細胞増殖が十分に抑制されることがわかった。  These results indicate that adding the 5-ALA-HCl aqueous solution to the cell suspension and then adding the gold citrate colloid solution has a higher effect of killing the cells than adding them by mixing them. . However, even when a 5-ALA-HCl aqueous solution and a gold citrate colloid solution are mixed and added, cell growth is sufficiently suppressed when a gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle size of 5 nm is used. I found out.

{実施例2−1}
本実施例では、5−ALA−Meと、粒径の異なる5種類(5nm、17nm、41nm、82nm、および103nm)の各金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を24時間保持した。
粉末状の5−ALA−Me(Methyl δ−aminolevulinate hydrochloride,Sigma−Aldrich)を水に溶かして、1Mの濃度の5−ALA−Meの水溶液を調製した。24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に990μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの5穴に分注された細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−Me水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液(表1)をそれぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。これらの細胞サンプルは、5mMの5−ALA−Meを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
{Example 2-1}
In this example, HL-60 cells were maintained for 24 hours in the presence of 5-ALA-Me and five types of gold nanoparticles having different particle sizes (5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm).
Powdered 5-ALA-Me (Methyl δ-aminolevulinate hydrochloride, Sigma-Aldrich) was dissolved in water to prepare an aqueous solution of 5-ALA-Me having a concentration of 1M. A 24-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3524) was prepared, and 990 μl of cell suspension was dispensed into each well. The above 5 types of gold citrate with different gold nanoparticle diameters are immediately added to each cell suspension dispensed in 5 wells by adding 5.5 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution. 110 μl of colloidal solution (Table 1) was added to each cell suspension. These cell samples contain 5 mM 5-ALA-Me. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. .

また、5mMの5−ALA−Meを含むが金ナノ粒子を含まない比較用の細胞サンプルを調製するために、別の2穴の細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−Me水溶液を加えて直ぐさま、一方には110μlのクエン酸バッファ(pH3.3)を加え、別の方には110μlの水を加えた。なお、990μlの細胞懸濁液に対して5.5μlの1M 5−ALA−Me水溶液を加えたとき、細胞懸濁液のpHが7.8から7.0に変化した。また、この5−ALA−HClを含む細胞懸濁液に金クエン酸コロイド液またはクエン酸バッファを加えたときには、細胞懸濁液のpHはほとんど変化しなかった。
一方、5−ALA−HClを含む比較用細胞サンプルを調製するために、他の8穴に分注された細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる上記6種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。
Also, to prepare a comparative cell sample containing 5 mM 5-ALA-Me but no gold nanoparticles, 5.5 μl of 1M 5-ALA was added to another 2-well cell suspension. -Immediately after adding the aqueous Me solution, 110 μl citrate buffer (pH 3.3) was added to one, and 110 μl water was added to the other. In addition, when 5.5 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution was added to 990 μl of cell suspension, the pH of the cell suspension was changed from 7.8 to 7.0. Further, when a gold citrate colloid solution or a citrate buffer was added to the cell suspension containing 5-ALA-HCl, the pH of the cell suspension hardly changed.
On the other hand, in order to prepare a comparative cell sample containing 5-ALA-HCl, 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to each of the other 8 cell suspensions. Immediately afterwards, the above-mentioned six kinds of gold citrate colloid solutions having different gold nanoparticle diameters, citrate buffer (pH 3.3), and water were added to each cell suspension in an amount of 110 μl.

なお、上記の細胞サンプルの細胞数の濃度は、いずれもおおよそ5×10個/mlに設定された。この細胞濃度は細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した値である。ここで、細胞懸濁液に5−ALA−Meを加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。特に、5−ALA−Meおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルは最後に調製したので、薄暗い白色光に曝されていた時間は2、3分程度であった。5−ALA−HClを含む比較用細胞の調製についても、5−ALA−Meを含む細胞サンプルを調製した条件と同じ条件で行った。
以上のようにして調製された細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、24時間置いた。こうして細胞サンプルの24時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。なお、この細胞回収の作業は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
Note that the concentration of the number of cells in each of the above cell samples was set to approximately 5 × 10 5 cells / ml. This cell concentration is a value measured with a cell number measuring device (Coulter multisizer, model Z2). Here, the operation from the start of adding 5-ALA-Me to the cell suspension until the cell sample was placed in a dark place in the following incubator was performed within 10 minutes under extremely dim white light. In particular, since a cell sample containing 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was prepared last, the time of exposure to dim white light was about a few minutes. The comparison cells containing 5-ALA-HCl were also prepared under the same conditions as those for preparing the cell samples containing 5-ALA-Me.
The cell culture plate with the cell sample prepared as described above and the comparative cell sample was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 24 hours. Thus, after the 24-hour incubation of the cell samples was completed, all cell samples were collected from the cell culture plate. The cell recovery operation was performed within 30 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).

こうして回収された細胞サンプルの細胞濃度を細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した。図6に示したように、5−ALA−Meと、クエン酸バッファ(pH3.3)または水とを加えた細胞サンプルでは1.6倍の細胞濃度の増加が見られた。これらの細胞サンプルに対し、5−ALA−Meと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルでは、いずれも1.6倍より低い細胞濃度の増加が見られた。これらのことから、5−ALA−Meと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で細胞を保持することにより、5−ALA−Meが存在しても金ナノ粒子が不在下で保持した細胞サンプルに対して、細胞増殖がさらに抑制されることがわかった。また、これらの細胞サンプルの間で細胞濃度を比較したところ、金ナノ粒子の粒径が小さくなるほど、細胞増殖がより一層抑制されることがわかった。これらの細胞サンプルの中で、特に5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、細胞濃度の増加を全く示さなかった。  The cell concentration of the cell sample collected in this way was measured with a cell counter (Coulter multisizer, model Z2). As shown in FIG. 6, in the cell sample to which 5-ALA-Me and citrate buffer (pH 3.3) or water were added, the cell concentration was increased 1.6 times. In contrast to these cell samples, cell samples held in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 103 nm both showed an increase in cell concentration lower than 1.6 times. It was. From these facts, by holding cells in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 103 nm, gold nanoparticles are not present even in the presence of 5-ALA-Me. It was found that the cell growth was further suppressed with respect to the cell sample retained in (1). Moreover, when the cell concentration was compared between these cell samples, it was found that the cell proliferation was further suppressed as the particle size of the gold nanoparticles became smaller. Among these cell samples, especially cell samples using gold nanoparticles with a particle size of 5 nm did not show any increase in cell concentration.

{実施例2−2}
本実施例では、5−ALA−Meの濃度を2.5mM、3.75mM、および5mMとした他は、実施例2−1と同様にして、5−ALA−Meと、粒径の異なる4種類(5nm、17nm、41nm、および82nm)の各金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持した。
24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に990μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの6穴に分注された細胞懸濁液に対して、2.75μlの1M 5−ALA−Me水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる上記4種類の金クエン酸コロイド液(表1)、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。また、別の6穴に分注された細胞懸濁液に対して、4.1μlの1M 5−ALA−Me水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる4種類(5nm、17nm、41nm、および82nm)の金クエン酸コロイド液(表1)、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。さらに、別の6穴に分注された細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−Me水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、上記4種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、をそれぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。残る6穴に分注された細胞懸濁液に対しては、5−ALA−Me水溶液をそれぞれ加えずに、上記4種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、および水を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。
{Example 2-2}
In this example, 4-ALA-Me was different from 5-ALA-Me in the same manner as in Example 2-1, except that the concentration of 5-ALA-Me was 2.5 mM, 3.75 mM, and 5 mM. HL-60 cells were retained in the presence of each type of gold nanoparticles (5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm).
A 24-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3524) was prepared, and 990 μl of cell suspension was dispensed into each well. Four kinds of gold citrate with different gold nanoparticle diameters are immediately added to each of the cell suspensions dispensed in the six wells by adding 2.75 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution. Colloid solution (Table 1), citrate buffer (pH 3.3), and water were added in an amount of 110 μl to each cell suspension. In addition, immediately after adding 4.1 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution to the cell suspension dispensed in another 6 holes, four types (5 nm, 110 μl of 17 nm, 41 nm, and 82 nm) gold citrate colloid solution (Table 1), citrate buffer (pH 3.3), and water were added to each cell suspension. Further, 5.5 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution was added to the cell suspension dispensed in another 6 holes, and the above four types of gold citrate colloid solution and citrate buffer were immediately added. (PH 3.3) and water were added in an amount of 110 μl to each cell suspension. For the cell suspension dispensed in the remaining 6 wells, the above four types of gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), and water were added without adding 5-ALA-Me aqueous solution. 110 μl was added to each cell suspension.

これらの細胞サンプルは、5−ALA−Meを0mM、2.5mM、3.75mM、および5.5mMのそれぞれの濃度で含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含む細胞サンプルでは22μMの濃度で、17nm、41nm、および82nmの粒径の金ナノ粒子を含む細胞サンプルでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
なお、990μlの細胞懸濁液に対して2.75μlの1M 5−ALA−Me水溶液を加えたとき、細胞懸濁液のpHが7.9から7.8に変化した。また、990μlの細胞懸濁液に対して4.1μlの1M 5−ALA−Me水溶液を加えたとき、細胞懸濁液のpHが7.9から7.7に変化した。また、これらの5−ALA−Meを含む細胞懸濁液に金クエン酸コロイド液またはクエン酸バッファを加えたときには、細胞懸濁液のpHはほとんど変化しなかった。
上記の細胞サンプルのいずれについても、24時間の保持の前の細胞数の濃度はおよそ5×10個/mlに設定された。ここで、5−ALA−Meを含む細胞サンプルおよびその比較用細胞サンプルの調製においては、細胞懸濁液に5−ALA−Meを加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において15分以内で行った。
These cell samples contain 5-ALA-Me at respective concentrations of 0 mM, 2.5 mM, 3.75 mM, and 5.5 mM. In addition, a cell sample containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contains gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and a cell sample containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, and 82 nm contains a concentration of 36 μM. .
When 2.75 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution was added to 990 μl of cell suspension, the pH of the cell suspension changed from 7.9 to 7.8. When 4.1 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution was added to 990 μl of cell suspension, the pH of the cell suspension changed from 7.9 to 7.7. Further, when a gold citrate colloid solution or a citrate buffer was added to the cell suspension containing these 5-ALA-Me, the pH of the cell suspension hardly changed.
For any of the above cell samples, the concentration of the number of cells prior to 24-hour retention was set at approximately 5 × 10 5 cells / ml. Here, in the preparation of a cell sample containing 5-ALA-Me and a cell sample for comparison, the cell sample is placed in the dark place in the following incubator after adding 5-ALA-Me to the cell suspension. The above operations were performed within 15 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、24時間置いた。こうして細胞サンプルの24時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。なお、この細胞回収の作業は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
こうして回収された細胞サンプルの細胞濃度を細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した。図7に示したように、5−ALA−Meを2.5mMまたは3.75mMの濃度で含む細胞サンプルにおいて、粒径が5〜82nmの金ナノ粒子を含むものでは、5−ALA−Meを5mMの濃度で含む細胞サンプルと同様に、金ナノ粒子を用いなかった比較用の細胞サンプルに対して、細胞濃度の増加の割合が低くなり、細胞増殖が効果的に抑制されたことがわかった。また、5−ALA−Meの濃度を5mMとしたとき、金ナノ粒子を含む細胞サンプルの細胞濃度の増加が最も大きい度合いで低下することがわかった。
これらの結果から、5−ALA−Meの濃度は2.5〜5mMの範囲が好ましく、特に5mMの濃度とすることにより、細胞増殖が最も効果的に抑制されることがわかった。
The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 24 hours. Thus, after the 24-hour incubation of the cell samples was completed, all cell samples were collected from the cell culture plate. The cell recovery operation was performed within 30 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).
The cell concentration of the cell sample collected in this way was measured with a cell counter (Coulter multisizer, model Z2). As shown in FIG. 7, in a cell sample containing 5-ALA-Me at a concentration of 2.5 mM or 3.75 mM and containing gold nanoparticles with a particle size of 5-82 nm, 5-ALA-Me is Similar to the cell sample containing 5 mM, the increase in the cell concentration was reduced and the cell proliferation was effectively suppressed compared to the comparative cell sample that did not use gold nanoparticles. . Further, it was found that when the concentration of 5-ALA-Me was 5 mM, the increase in the cell concentration of the cell sample containing the gold nanoparticles decreased with the greatest degree.
From these results, it was found that the concentration of 5-ALA-Me is preferably in the range of 2.5 to 5 mM, and cell proliferation is most effectively suppressed by setting the concentration to 5 mM in particular.

{実施例2−3}
本実施例では、5−ALA−Meと、粒径の異なる3種類(5nm、17nm、および41nm)の各金ナノ粒子とを混ぜ合わせてから細胞に投与した他は、実施例1−1と同様にして、5−ALA−Meおよび金ナノ粒子の存在下でHL−60細胞を保持した。
1M 5−ALA−Me水溶液と、金ナノ粒子の粒径が異なる3種類(5nm、17nm、および41nm)の金クエン酸コロイド液(表1)の各液を1:20の割合で混合し、室温で1時間、2時間、または3時間放置したものを用意した。この5−ALA−Me水溶液と金クエン酸コロイド液の混合液は、5−ALA−Meと金ナノ粒子を含む細胞増殖の抑制剤である。また、1M 5−ALA−Me水溶液とクエン酸バッファ(pH6.5)を1:20の割合で混合し、室温で1時間、2時間、または3時間放置したものを用意した。さらに、1M 5−ALA−HCl水溶液と上記3種類の金クエン酸コロイド液の各液を1:20の割合で混合し、室温で1時間、2時間、または3時間放置したものを用意した。
24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に990μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの5穴の細胞懸濁液に対して、上記の5−ALA−Me水溶液と金クエン酸コロイド液との混合液、5−ALA−Me水溶液とクエン酸バッファとの混合液、および5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液との混合液を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。
{Example 2-3}
In this example, 5-ALA-Me and three types (5 nm, 17 nm, and 41 nm) of gold nanoparticles having different particle sizes were mixed and then administered to the cells, except for Example 1-1. Similarly, HL-60 cells were maintained in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles.
1M 5-ALA-Me aqueous solution and three kinds (5 nm, 17 nm, and 41 nm) of gold citrate colloid solutions (Table 1) having different gold nanoparticle diameters are mixed at a ratio of 1:20. What was left to stand at room temperature for 1 hour, 2 hours, or 3 hours was prepared. This mixed solution of 5-ALA-Me aqueous solution and gold citrate colloid solution is a cell growth inhibitor containing 5-ALA-Me and gold nanoparticles. Further, a 1M 5-ALA-Me aqueous solution and a citrate buffer (pH 6.5) were mixed at a ratio of 1:20, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 1 hour, 2 hours, or 3 hours. Furthermore, 1M 5-ALA-HCl aqueous solution and each of the three kinds of gold citrate colloid solutions were mixed at a ratio of 1:20, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 1 hour, 2 hours, or 3 hours.
A 24-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3524) was prepared, and 990 μl of cell suspension was dispensed into each well. Of the five-hole cell suspension, a mixed solution of the above-mentioned 5-ALA-Me aqueous solution and gold citrate colloid solution, a mixed solution of 5-ALA-Me aqueous solution and citrate buffer, and 5- 110 μl of a mixture of an ALA-HCl aqueous solution and a gold citrate colloid solution was added to each cell suspension.

一方、1M5−ALA−Me水溶液と上記3種類の金クエン酸コロイド液の各液を1:20の割合で混ぜ合わせてから直ぐさま、この混合液を別の3穴の細胞懸濁液に110μlずつ加えた。また、1M 5−ALA−Me水溶液と、クエン酸バッファ(pH6.5)を1:20の割合で混ぜ合わせてから直ぐさま、この混合液を別の1穴の細胞懸濁液に110μl加えた。さらに、1M 5−ALA−HCl水溶液と、粒径が17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液とを1:20の割合で混ぜ合わせてから直ぐさま、この混合液を別の1穴の細胞懸濁液に110μl加えた。
他方、別の5穴の細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−Me水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、上記3種類の金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH6.5)を、それぞれの細胞懸濁液に110μlずつ加えた。さらに、別の1穴の細胞懸濁液に対して、5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加えて直ぐさま、粒径が17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液を110μl加えた。
On the other hand, 1M5-ALA-Me aqueous solution and the above-mentioned three kinds of gold citrate colloid solutions were mixed at a ratio of 1:20, and immediately after that, this mixed solution was added to a cell suspension in another three wells of 110 μl. Added one by one. Further, immediately after mixing the 1M 5-ALA-Me aqueous solution and the citrate buffer (pH 6.5) at a ratio of 1:20, 110 μl of this mixed solution was added to another one-well cell suspension. . Further, 1M 5-ALA-HCl aqueous solution and gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles having a particle size of 17 nm were mixed at a ratio of 1:20, and this mixture was immediately added to another 1 hole. 110 μl was added to the cell suspension.
On the other hand, immediately after adding 5.5 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution to another 5-well cell suspension, the above three kinds of gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 6.5) were added. 110 μl was added to each cell suspension. Further, add 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to another one-well cell suspension, and immediately add 110 μl of gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles having a particle size of 17 nm. It was.

上記の細胞サンプルのいずれについても、23時間の保持の前の細胞数の濃度はおよそ5×10個/mlに設定された。ここで、5−ALA−Me水溶液と金クエン酸コロイド液との混合液を細胞懸濁液に加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、23時間置いた。こうして細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルの23時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。なお、この細胞回収の作業は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
For any of the above cell samples, the concentration of the number of cells before holding for 23 hours was set to approximately 5 × 10 5 cells / ml. Here, the operation from the start of adding the mixed solution of the 5-ALA-Me aqueous solution and the gold citrate colloid solution to the cell suspension until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is very dim white light. It was performed within 30 minutes under (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).
The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 23 hours. Thus, after 23 hours incubation of the cell sample and the comparative cell sample was completed, all cell samples were collected from the cell culture plate. The cell recovery operation was performed within 30 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).

こうして回収された細胞サンプルの細胞濃度を細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した。図8に示したように、粒径が5nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液と5−ALA−Me水溶液とを混合して細胞懸濁液に加えた細胞サンプルの細胞濃度の増加の割合は、それらを混合せずに加えた細胞サンプルのものに比べてわずかに大きくなることがわかった。このことは、3時間以内の放置時間では、混合液の放置時間に影響されないものであることもわかった。また、粒径が41nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液と5−ALA−Me水溶液とを混合して細胞懸濁液に加えた細胞サンプルの細胞濃度の増加の割合は、それらを混合せずに加えた細胞サンプルのものと比べて大きな違いはなかった。このことは、3時間以内の放置時間では、混合液の放置時間に影響されないものであることもわかった。  The cell concentration of the cell sample collected in this way was measured with a cell counter (Coulter multisizer, model Z2). As shown in FIG. 8, the increase in the cell concentration of the cell sample added to the cell suspension by mixing the gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle size of 5 nm and the 5-ALA-Me aqueous solution. The proportions were found to be slightly higher than those of cell samples added without mixing them. It was also found that the standing time within 3 hours was not affected by the standing time of the mixed solution. Moreover, the rate of increase in the cell concentration of the cell sample added to the cell suspension by mixing the gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles with a particle size of 41 nm and the 5-ALA-Me aqueous solution is mixed with them. There was no significant difference compared to that of the cell sample added without. It was also found that the standing time within 3 hours was not affected by the standing time of the mixed solution.

しかしながら、5−ALA−Me水溶液と、粒径が17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液との混合液を細胞懸濁液に加えた細胞サンプルについては、1時間以上放置することにより、細胞懸濁液に5−ALA−Me水溶液を加えてから粒径が17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液を加えた細胞サンプルのものよりも細胞濃度の増加の割合が著しく低くなることがわかった。
これに対し、粒径が17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液と5−ALA−HCl水溶液とを混合して細胞懸濁液に加えた細胞サンプルの細胞濃度の増加の割合は、それらを混合せずに加えた細胞サンプルのものに比べて大きいものであった。このことは、3時間以内の放置時間では、混合液の放置時間に影響されないものであることもわかった。
However, for a cell sample in which a mixed solution of a 5-ALA-Me aqueous solution and a gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle size of 17 nm is added to the cell suspension, The rate of increase in cell concentration is significantly lower than that of a cell sample obtained by adding a 5-ALA-Me aqueous solution to a cell suspension and then adding a gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle size of 17 nm. I understood.
On the other hand, the rate of increase in the cell concentration of the cell sample mixed with the gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle size of 17 nm and the 5-ALA-HCl aqueous solution and added to the cell suspension is Was larger than that of the cell sample added without mixing. It was also found that the standing time within 3 hours was not affected by the standing time of the mixed solution.

また、クエン酸バッファ(pH6.5)と5−ALA−Me水溶液とを混合して細胞懸濁液に加えた細胞サンプルの細胞濃度の増加の割合は、それらを混合せずに加えた細胞サンプルのものと比べて大きな違いはなかった。このことは、3時間以内の放置時間では、混合液の放置時間に影響されないものであることもわかった。
これらの結果から、5−ALA−Me水溶液と、粒径が17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液とを混合し、その後1時間以上置いたものを細胞懸濁液に加えることにより、細胞増殖をさらに抑制できることがわかった。
In addition, the rate of increase in the cell concentration of the cell sample mixed with the citrate buffer (pH 6.5) and the 5-ALA-Me aqueous solution and added to the cell suspension is the cell sample added without mixing them. There was no big difference compared to the one. It was also found that the standing time within 3 hours was not affected by the standing time of the mixed solution.
From these results, by mixing a 5-ALA-Me aqueous solution and a gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, and then adding what was left for 1 hour or more to the cell suspension, It was found that cell proliferation can be further suppressed.

{実施例3}
本実施例では、5−ALA−HClと、粒径の異なる5種類(5nm、17nm、41nm、82nm、および103nm)の各金ナノ粒子との存在下でヒト白血病ガン細胞由来の培養細胞(HL−525)を22時間保持した。
HL−525細胞(American Type Culture Collection)は、10%のウシ胎仔血清を含むRPMI 1640液体培地で培養した。ここで用いたHL−525細胞の細胞数は、37℃および5%のCO濃度が保たれた雰囲気下で、22±1時間(時間±SEM)毎に2倍に増えるものである。回収された細胞は、10%のウシ胎仔血清を含む新鮮なRPMI 1640液体培地で再懸濁された。
{Example 3}
In this example, cultured cells derived from human leukemia cancer cells (HL) in the presence of 5-ALA-HCl and five types of gold nanoparticles (5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm) having different particle sizes. -525) was held for 22 hours.
HL-525 cells (American Type Culture Collection) were cultured in RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum. The number of HL-525 cells used here doubles every 22 ± 1 hour (time ± SEM) in an atmosphere maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration. Harvested cells were resuspended in fresh RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum.

粉末状の5−ALA−HCl(Sigma−Aldrich)を水に溶かして、1Mの濃度の5−ALA−HClの水溶液を調製した。24穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3524)を用意し、各穴に960μlの細胞懸濁液を分注した。そのうちの5穴に分注された細胞懸濁液に対して、6μlの1M 5−ALA−HCl水溶液をそれぞれ加えて直ぐさま、金ナノ粒子の粒径が異なる5種類の金クエン酸コロイド液(表1)をそれぞれの細胞懸濁液に240μlずつ加えた。これらの細胞サンプルは、5mMの5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは44μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは72μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
また、5mMの5−ALA−HClを含むが金ナノ粒子を含まない比較用の細胞サンプルを調製するために、別の2穴の細胞懸濁液に対して、6μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加えて直ぐさま、一方には240μlのクエン酸バッファ(pH3.3)を加え、別の方には240μlの水を加えた。
Powdered 5-ALA-HCl (Sigma-Aldrich) was dissolved in water to prepare an aqueous solution of 5-ALA-HCl having a concentration of 1M. A 24-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3524) was prepared, and 960 μl of cell suspension was dispensed into each well. Immediately after adding 6 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to the cell suspension dispensed in 5 wells, 5 kinds of gold citrate colloid solutions with different gold nanoparticle diameters ( 240 μl of Table 1) was added to each cell suspension. These cell samples contain 5 mM 5-ALA-HCl. In addition, gold nanoparticles having a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 44 μM, and gold nanoparticles having a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 72 μM. .
Also, to prepare a comparative cell sample containing 5 mM 5-ALA-HCl but no gold nanoparticles, 6 μl of 1M 5-ALA-HCl was added to another two-well cell suspension. Immediately after adding the aqueous solution, 240 μl of citrate buffer (pH 3.3) was added to one, and 240 μl of water was added to the other.

なお、上記の細胞サンプルの細胞数の濃度は、いずれも約5×10個/mlに設定された。この細胞濃度は細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した値である。ここで、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。特に、5−ALA−HClおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルは最後に調製したので、薄暗い白色光に曝されていた時間は2、3分程度であった。
以上のようにして調製された細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、22時間置いた。こうして細胞サンプルの22時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートから全ての細胞サンプルを回収した。なお、この細胞回収の作業は、極めて薄暗い白色光(3.0×10−3μW/cm)の下において30分以内で行った。
Note that the concentration of the number of cells in each of the above cell samples was set to about 5 × 10 5 cells / ml. This cell concentration is a value measured with a cell number measuring device (Coulter multisizer, model Z2). Here, the operation from the start of adding 5-ALA-HCl to the cell suspension until the cell sample was placed in a dark place in the following incubator was performed within 10 minutes under extremely dim white light. In particular, since a cell sample containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was prepared last, the time of exposure to dim white light was about a few minutes.
The cell culture plate having the cell sample prepared as described above and the comparative cell sample was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 and left for 22 hours. After the 22 hour incubation of the cell samples was thus completed, all cell samples were collected from the cell culture plate. The cell recovery operation was performed within 30 minutes under extremely dim white light (3.0 × 10 −3 μW / cm 2 ).

こうして回収された細胞サンプルの細胞濃度を細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した。図9に示したように、5−ALA−HClと、クエン酸バッファ(pH3.3)または水とを加えた細胞サンプルでは1.8倍の細胞濃度の増加が見られた。これらの細胞サンプルに対し、5−ALA−HClと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルでは、いずれも1.8倍より低い細胞濃度の増加が見られた。これらのことから、5−ALA−HClと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で細胞を保持することにより、5−ALA−HClが存在しても金ナノ粒子が不在下で保持した細胞サンプルに対して、細胞増殖がさらに抑制されることがわかった。また、これらの細胞サンプルの間で細胞濃度を比較したところ、金ナノ粒子の粒径が小さくなるほど、細胞濃度の増加の割合がより低くなることがわかった。これらの細胞サンプルの中で、特に17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、金ナノ粒子を用いなかった細胞サンプルの細胞濃度の増加に対して約30%少ない細胞濃度の増加を示した。また、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、金ナノ粒子を用いなかった細胞サンプルの細胞濃度の増加に対して約50%少ない細胞濃度の増加を示した。  The cell concentration of the cell sample collected in this way was measured with a cell counter (Coulter multisizer, model Z2). As shown in FIG. 9, in the cell sample to which 5-ALA-HCl and citrate buffer (pH 3.3) or water were added, the cell concentration was increased 1.8 times. In contrast to these cell samples, cell samples held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 103 nm all showed an increase in cell concentration lower than 1.8 times. It was. From these facts, by holding the cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 103 nm, gold nanoparticles are not present even in the presence of 5-ALA-HCl. It was found that the cell growth was further suppressed with respect to the cell sample retained in (1). Moreover, when the cell concentration was compared between these cell samples, it was found that the rate of increase in the cell concentration was lower as the particle size of the gold nanoparticles was smaller. Among these cell samples, especially the cell sample using gold nanoparticles having a particle size of 17 nm increases the cell concentration by about 30% compared to the increase in cell concentration of the cell sample without using gold nanoparticles. showed that. In addition, the cell sample using gold nanoparticles having a particle size of 5 nm showed an increase in cell concentration of about 50% less than the increase in cell concentration of the cell sample without using gold nanoparticles.

{実施例4−1}
本実施例では、5−ALA−HClと、粒径の異なる5種類(5nm、17nm、41nm、82nm、および103nm)の各金ナノ粒子との存在下でヒト乳ガン細胞由来の培養細胞(MCF−7)を19時間保持した。
粉末状の5−ALA−HCl(Sigma−Aldrich)を水に溶かして、1Mの濃度の5−ALA−HClの水溶液を調製した。10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を5本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液(表1)をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。これらの5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液とが加えられた液体培地は、5−ALA−HClと金ナノ粒子を含む細胞増殖の抑制剤である。また、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を2本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、クエン酸バッファ(pH3.3)または水をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。これらの液体培地は、5mMの5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
{Example 4-1}
In this example, cultured cells derived from human breast cancer cells (MCF-) in the presence of 5-ALA-HCl and five types of gold nanoparticles having different particle sizes (5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm). 7) was held for 19 hours.
Powdered 5-ALA-HCl (Sigma-Aldrich) was dissolved in water to prepare an aqueous solution of 5-ALA-HCl having a concentration of 1M. Prepare 990 μl of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red in 5 tubes, add 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to each, 110 μl of the above five kinds of gold citrate colloid solutions (Table 1) having different diameters were added to each liquid medium. A liquid medium to which these 5-ALA-HCl aqueous solution and gold citrate colloid solution are added is a cell growth inhibitor containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. Also, prepare 990 μl of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red in two tubes, add 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to each, and add citrate buffer (PH 3.3) or 110 μl of water was added to each liquid medium. These liquid media contain 5 mM 5-ALA-HCl. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. .

上記の5mMの5−ALA−HClを含む液体培地と同じpHをもつ液体培地を調製するため、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を5本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに約1MのHCl水溶液を5.3μlずつ加え、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。また、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を2本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに5.3μlの約1M HCl水溶液を加え、クエン酸バッファ(pH3.3)または水をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。
5−ALA−HClおよびHClのいずれも含まず金ナノ粒子を含む液体培地を調製するため、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を5本のチューブに990μlずつ用意し、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。また、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を2本のチューブに990μlずつ用意し、クエン酸バッファ(pH3.3)または水をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。
To prepare a liquid medium having the same pH as the above liquid medium containing 5 mM 5-ALA-HCl, 990 μl of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red was added to five tubes. Each was prepared, 5.3 μl of about 1 M HCl aqueous solution was added to each, and the above five kinds of gold citrate colloidal solutions having different gold nanoparticle diameters were added to each liquid medium by 110 μl. In addition, 990 μl each of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and not containing phenol red was prepared in two tubes, and 5.3 μl of about 1 M HCl aqueous solution was added to each, and citrate buffer (pH 3. 3) Or 110 μl of water was added to each liquid medium.
In order to prepare a liquid medium containing gold nanoparticles containing neither 5-ALA-HCl nor HCl, 990 μl each of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red in five tubes Prepared, 110 μl of each of the above five gold citrate colloidal solutions having different gold nanoparticle diameters was added to each liquid medium. Also, prepare 990 μl of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal bovine serum and no phenol red in two tubes, and add 110 μl of citrate buffer (pH 3.3) or water to each liquid medium. It was.

MCF−7細胞は、10%のウシ胎仔血清を含むRPMI 1640液体培地で培養した。ここで用いたMCF−7細胞の細胞数は、37℃および5%のCO濃度が保たれた雰囲気下で、18〜20時間毎に2倍に増えるものである。Trypsin−EDTAで処理して浮遊化させた細胞を、フェノールレッドが含まれないRPMI 1640液体培地に再懸濁し、約4×10個/mlの細胞濃度の細胞懸濁液を得た。この細胞濃度は細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した値である。96穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3596)を用意し、この細胞懸濁液を各穴に100μlずつ分注した。この細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれるインキュベータ内に24時間置いた。MCF-7 cells were cultured in RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum. The number of MCF-7 cells used here doubles every 18 to 20 hours in an atmosphere maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration. Cells suspended by treatment with Trypsin-EDTA were resuspended in an RPMI 1640 liquid medium not containing phenol red to obtain a cell suspension having a cell concentration of about 4 × 10 4 cells / ml. This cell concentration is a value measured with a cell number measuring device (Coulter multisizer, model Z2). A 96-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3596) was prepared, and 100 μl of this cell suspension was dispensed into each well. The cell culture plate was placed in an incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration for 24 hours.

各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除き、それぞれに上記の5−ALA−HClを含む液体培地、上記のHClを含む液体培地、並びに、5−ALA−HClおよびHClのいずれも含まない液体培地を100μlずつ加えた。
ここで、上記の5−ALA−HClを含む液体培地を細胞サンプルに加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。特に、5−ALA−HClおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルは最後に調製したので、薄暗い白色光に曝されていた時間は1分程度であった。HClを含む細胞サンプル、並びに5−ALA−HClおよびHClのいずれも含まない細胞サンプルの調製についても、5−ALA−HClを含む細胞サンプルを調製した条件と同じ条件で行った。
Only the medium (supernatant) is removed from the cell sample in each well, and each of the liquid medium containing 5-ALA-HCl, the liquid medium containing HCl, and 5-ALA-HCl and HCl are used. 100 μl of liquid medium not containing was added.
Here, the operation from the start of adding the liquid medium containing 5-ALA-HCl to the cell sample until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is within 10 minutes under extremely dim white light. went. In particular, since a cell sample containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was prepared last, the time of exposure to dim white light was about 1 minute. Preparation of cell samples containing HCl and cell samples containing neither 5-ALA-HCl nor HCl was performed under the same conditions as those for preparing cell samples containing 5-ALA-HCl.

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、19時間置いた。こうして細胞サンプルの19時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートをインキュベータから取り出した。各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除いてDPBSを100μlずつ加えた後、細胞毒性検出試薬(Cell Counting Kit F,Dojindo)を用いたCCK−Fアッセイを取り扱い説明書に従って実施した。このCCK−Fアッセイにおいて、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業を始めてから細胞サンプルにCalcein−AMを加えるまでの作業は、極めて薄暗い白色光(9.5×10−3μW/cm)の下において20分以内で行った。細胞サンプルにCalcein−AMを加えてから、室温が保たれた完全な暗所で1時間放置した後、485nmの波長の励起光により細胞サンプルから発せられる535nmの蛍光の強度を、蛍光マイクロプレートリーダー(HTS 7000,Perkin Elmer)を用いて測定した。なお、Calcein−AMを加えていない細胞サンプルについても同時にこの蛍光測定を行ったところ、蛍光は全く測定されなかった。The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 19 hours. After the 19 hour incubation of the cell sample was thus completed, the cell culture plate was removed from the incubator. After removing only the medium (supernatant) from the cell samples in each well and adding 100 μl of DPBS, a CCK-F assay using a cytotoxicity detection reagent (Cell Counting Kit F, Dojindo) was performed according to the instruction manual. . In this CCK-F assay, the work from the start of replacing the cell sample medium to DPBS until the addition of Calcein-AM to the cell sample is extremely dim white light (9.5 × 10 −3 μW / cm 2 ). Under 20 minutes. After adding Calcein-AM to the cell sample and leaving it in a completely dark place at room temperature for 1 hour, the fluorescence intensity of 535 nm emitted from the cell sample by the excitation light with a wavelength of 485 nm is measured with a fluorescence microplate reader. (HTS 7000, Perkin Elmer). In addition, when this fluorescence measurement was performed simultaneously also about the cell sample which has not added Calcein-AM, the fluorescence was not measured at all.

図10に示されるように、5−ALA−HClと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度は、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の少なくとも一方を含まない比較用細胞サンプルで得られた蛍光強度と比較して顕著に低いことがわかる。この結果は、5−ALA−HClと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で細胞を保持したことによって、その細胞に暗毒性が顕著に誘発されたことを示すものである。また、5−ALA−HClと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルの間で蛍光強度を比較したところ、金ナノ粒子の粒径が小さくなるほど、その蛍光強度が低くなることもわかる。これらの細胞サンプルの中で、特に17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、比較用の細胞サンプルの蛍光強度に対して約80%少ない蛍光強度を示した。また、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、ほとんど蛍光を発しなかった。このことは、細胞がほぼ全て死んでいること示している。
以上の結果から、5−ALA−HClと5〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を23時間保持することにより、それらの細胞増殖が抑制されることがわかった。また、特に5nmまたは17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いることにより、細胞増殖が極めて効果的に抑制されることもわかった。
As shown in FIG. 10, the fluorescence intensity obtained with the cell sample retained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 5-103 nm is It can be seen that it is significantly lower than the fluorescence intensity obtained with the comparative cell sample not containing at least one of the particles. This result indicates that dark toxicity was remarkably induced in the cells by maintaining the cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 103 nm. . In addition, when the fluorescence intensity was compared between cell samples held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 103 nm, the smaller the gold nanoparticles, the more fluorescence It can also be seen that the strength decreases. Among these cell samples, a cell sample using gold nanoparticles having a particle diameter of 17 nm in particular showed a fluorescence intensity of about 80% less than that of the comparative cell sample. Moreover, the cell sample using the gold nanoparticle having a particle diameter of 5 nm hardly emitted fluorescence. This indicates that almost all cells are dead.
From the above results, it can be seen that maintaining MCF-7 cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 103 nm suppresses their cell proliferation for 23 hours. It was. It has also been found that cell proliferation is extremely effectively suppressed by using gold nanoparticles having a particle size of 5 nm or 17 nm.

{実施例4−2}
本実施例では、保持時間を0時間、6時間、12時間、および18時間から選択した他は、実施例4−1と同様にして、5−ALA−HClと、粒径の異なる5種類(5nm、17nm、41nm、82nm、および103nm)の各金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を保持した。
10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を5本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液(表1)をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。また、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を4本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに5.5μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、pHの値が異なる3種類のクエン酸バッファ(pH3.1、3.3、および6.5)または水をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。これらの液体培地は、5mMの5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
{Example 4-2}
In this example, 5-ALA-HCl and five types having different particle diameters were used in the same manner as in Example 4-1, except that the holding time was selected from 0 hours, 6 hours, 12 hours, and 18 hours. MCF-7 cells were maintained in the presence of 5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm gold nanoparticles.
Prepare 990 μl of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red in 5 tubes, add 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to each, 110 μl of the above five kinds of gold citrate colloid solutions (Table 1) having different diameters were added to each liquid medium. Also, prepare 990 μl of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red in four tubes, add 5.5 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to each, 110 [mu] l of three different citrate buffers (pH 3.1, 3.3, and 6.5) or water were added to each liquid medium. These liquid media contain 5 mM 5-ALA-HCl. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. .

さらに、5−ALA−HClおよびHClのいずれも含まず、5nmの粒径の金ナノ粒子を含む液体培地を調製するため、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を1本のチューブに990μl用意し、5nmの粒径の金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液を110μl加えた。また、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を1本のチューブに990μl用意し、水を110μl加えた。
MCF−7細胞は、10%のウシ胎仔血清を含むRPMI 1640液体培地で培養した。Trypsin−EDTAで処理して浮遊化させた細胞を、フェノールレッドが含まれないRPMI 1640液体培地に再懸濁し、約4×10個/mlの細胞濃度の細胞懸濁液を得た。4枚の96穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3596)を用意し、各細胞培養プレートの各穴に細胞懸濁液を100μlずつ分注した。この細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれるインキュベータ内に24時間置いた。
In addition, RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red was prepared to prepare a liquid medium containing neither 5ALA-HCl nor HCl, but containing 5 nm gold nanoparticles. 990 μl was prepared in one tube, and 110 μl of gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was added. Also, 990 μl of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red was prepared in one tube, and 110 μl of water was added.
MCF-7 cells were cultured in RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum. Cells suspended by treatment with Trypsin-EDTA were resuspended in an RPMI 1640 liquid medium not containing phenol red to obtain a cell suspension having a cell concentration of about 4 × 10 4 cells / ml. Four 96-well cell culture plates (Corning Incorporated Corning, model 3596) were prepared, and 100 μl of the cell suspension was dispensed into each well of each cell culture plate. The cell culture plate was placed in an incubator where the temperature was maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 for 24 hours.

各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除き、それぞれに上記の5−ALA−HClを含む液体培地、5−ALA−HClを含まない液体培地を100μlずつ加えた。ここで、上記の5−ALA−HClを含む液体培地を細胞サンプルに加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。特に、5−ALA−HClおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルは最後に調製したので、薄暗い白色光に曝されていた時間は1分程度であった。5−ALA−HClを含まない細胞サンプルの調製についても、5−ALA−HClを含む細胞サンプルを調製した条件と同じ条件で行った。  Only the medium (supernatant liquid) was removed from the cell sample in each well, and 100 μl of the liquid medium containing 5-ALA-HCl and the liquid medium not containing 5-ALA-HCl were added to each. Here, the operation from the start of adding the liquid medium containing 5-ALA-HCl to the cell sample until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is within 10 minutes under extremely dim white light. went. In particular, since a cell sample containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was prepared last, the time of exposure to dim white light was about 1 minute. The cell sample containing no 5-ALA-HCl was prepared under the same conditions as those for preparing the cell sample containing 5-ALA-HCl.

以上のようにして調製された細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルをもつ細胞培養プレートのうちの3枚を、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、それぞれ6時間、12時間、および18時間置いた。1枚の細胞培養プレートについては、インキュベータ内に移さずに、すぐさま下記のCCK−Fアッセイを行った。これを0時間のインキュベーションを行った細胞サンプルとした。こうして細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルのインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートをインキュベータから取り出した。
各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除いてDPBSを100μlずつ加えた後、細胞毒性検出試薬(Cell Counting Kit F,Dojindo)を用いたCCK−Fアッセイを取り扱い説明書に従って実施した。このCCK−Fアッセイにおいて、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業を始めてから細胞サンプルにCalcein−AMを加えるまでの作業は、極めて薄暗い白色光(9.5×10−3μW/cm)の下において20分以内で行った。細胞サンプルにCalcein−AMを加えてから、室温が保たれた完全な暗所で1時間放置した後、485nmの波長の励起光により細胞サンプルから発せられる535nmの蛍光の強度を、蛍光マイクロプレートリーダー(HTS 7000,Perkin Elmer)を用いて測定した。なお、Calcein−AMを加えていない細胞サンプルについても同時にこの蛍光測定を行ったところ、蛍光は全く測定されなかった。
Three of the cell culture plates with the cell sample prepared as described above and the comparative cell sample were transferred into a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration, They were placed for 6 hours, 12 hours, and 18 hours, respectively. One cell culture plate was immediately transferred to the following CCK-F assay without being transferred into the incubator. This was a cell sample that had been incubated for 0 hours. After the incubation of the cell sample and the comparative cell sample was thus completed, the cell culture plate was removed from the incubator.
After removing only the medium (supernatant) from the cell samples in each well and adding 100 μl of DPBS, a CCK-F assay using a cytotoxicity detection reagent (Cell Counting Kit F, Dojindo) was performed according to the instruction manual. . In this CCK-F assay, the work from the start of replacing the cell sample medium with DPBS to the addition of Calcein-AM to the cell sample is extremely dim white light (9.5 × 10 −3 μW / cm 2 ). Under 20 minutes. After adding Calcein-AM to the cell sample and leaving it in a completely dark place at room temperature for 1 hour, the fluorescence intensity of 535 nm emitted from the cell sample by the excitation light with a wavelength of 485 nm is measured with a fluorescence microplate reader. (HTS 7000, Perkin Elmer). In addition, when this fluorescence measurement was performed simultaneously also about the cell sample which has not added Calcein-AM, fluorescence was not measured at all.

図11Aに示されるように、0時間の保持ではいずれの細胞サンプルもほぼ同じ蛍光強度を示したが、図11Bに示されるように、6時間の保持時間では、5−ALA−HClと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルが、他の細胞サンプルに対して低い蛍光強度を示した。また、図11Cに示されるように、12時間の保持時間では、5−ALA−HClと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルが、他の細胞サンプルに対してさらに低い蛍光強度を示したとともに、5−ALA−HClと17nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルも、他の細胞サンプルに対して低い蛍光強度を示した。また、図11Dに示されるように、18時間の保持時間では、5−ALA−HClと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルが、ほとんど蛍光を示さなくなったとともに、5−ALA−HClと17nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルも、他の細胞サンプルに対して極めて低い蛍光強度を示した。  As shown in FIG. 11A, all cell samples showed almost the same fluorescence intensity at 0 hour retention, but at 6 hours retention time, 5-ALA-HCl and 5 nm Cell samples kept in the presence of gold nanoparticles with particle size showed lower fluorescence intensity than other cell samples. In addition, as shown in FIG. 11C, in the retention time of 12 hours, the cell sample retained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm is different from the other cell samples. In addition to showing lower fluorescence intensity, the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 17 nm also showed lower fluorescence intensity than other cell samples. In addition, as shown in FIG. 11D, at the retention time of 18 hours, the cell sample retained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm almost showed no fluorescence. , Cell samples kept in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 17 nm also showed very low fluorescence intensity relative to other cell samples.

これらの結果より、5−ALA−HClと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を保持する場合には、4時間以上の保持時間で細胞増殖の抑制が得られ、5−ALA−HClと17nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で細胞を保持する場合には、12時間以上の保持時間で細胞増殖の抑制が得られることがわかった。  From these results, when MCF-7 cells are retained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm, cell proliferation can be suppressed with a retention time of 4 hours or more. In the case where cells are held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle diameter of 17 nm, it has been found that cell growth can be suppressed with a holding time of 12 hours or longer.

{実施例4−3}
本実施例では、5−ALA−HClと、粒径の異なる5種類(5nm、17nm、41nm、82nm、および103nm)の各金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を26時間保持した。
MCF−7細胞は、10%のウシ胎仔血清を含むRPMI 1640液体培地で培養した。Trypsin−EDTAで処理して浮遊化させた細胞をRPMI 1640液体培地に再懸濁し、10個/mlのオーダーの細胞濃度の細胞懸濁液を得た。12穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3512)を用意し、各穴に細胞懸濁液を2mlずつ分注した。この細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれるインキュベータ内に25時間置いた。
各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除いて直ぐさま、2mlの10%のウシ胎仔血清を含む新鮮なRPMI 1640液体培地を加えた。それぞれの細胞サンプルに11μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液(表1)をそれぞれの培養液に220μlずつ加えた。これらの培養液は、5mMの5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
{Example 4-3}
In this example, MCF-7 cells were maintained for 26 hours in the presence of 5-ALA-HCl and 5 types (5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm) of gold nanoparticles having different particle sizes.
MCF-7 cells were cultured in RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum. Cells suspended by treatment with Trypsin-EDTA were resuspended in RPMI 1640 liquid medium to obtain a cell suspension having a cell concentration of the order of 10 4 cells / ml. A 12-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3512) was prepared, and 2 ml of the cell suspension was dispensed into each well. The cell culture plate was placed in an incubator where the temperature was maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 for 25 hours.
Immediately after removing the medium alone (supernatant) from the cell samples in each well, 2 ml of fresh RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum was added. 11 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to each cell sample, and 220 μl of the above five kinds of gold citrate colloid solutions (Table 1) having different gold nanoparticle diameters were added to each culture solution. These culture solutions contain 5 mM 5-ALA-HCl. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. .

ここで、上記の5−ALA−HClを含む液体培地を細胞サンプルに加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。特に、5−ALA−HClおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルは最後に調製したので、薄暗い白色光に曝されていた時間は1分程度であった。5−ALA−HClを含まない細胞サンプルの調製についても、5−ALA−HClを含む細胞サンプルを調製した条件と同じ条件で行った。
以上のようにして調製された細胞サンプルおよび比較用細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、26時間置いた。こうして細胞サンプルの26時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートをインキュベータから取り出して、各細胞サンプルの細胞の形態的観察を、デジタルカメラ(Nikon Coolpix 4500)を備えた実体顕微鏡(Nicon Eclipse TS100)を用いて行った。
Here, the operation from the start of adding the liquid medium containing 5-ALA-HCl to the cell sample until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is within 10 minutes under extremely dim white light. went. In particular, since a cell sample containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was prepared last, the time of exposure to dim white light was about 1 minute. The cell sample containing no 5-ALA-HCl was also prepared under the same conditions as those for preparing the cell sample containing 5-ALA-HCl.
The cell culture plate having the cell sample prepared as described above and the comparative cell sample was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 and left for 26 hours. After the 26-hour incubation of the cell samples was thus completed, the cell culture plate was removed from the incubator, and the morphological observation of the cells of each cell sample was performed using a stereo microscope (Nicon Eclipse TS100) equipped with a digital camera (Nikon Coolpix 4500). It was performed using.

図12に示されるように、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の少なくとも一方を含まない比較用細胞サンプルの細胞は、いずれも正常な形状を有するものであった。しかしながら、5−ALA−HClと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルにおいては、全ての細胞が球状に収縮して、異常な形状を有するものであった。また、5−ALA−HClと17nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルにおいても、ほとんどの細胞が球状に収縮した異常な形状を有するものであった。さらに、5−ALA−HClと41nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルも、多くの細胞が球状に収縮した異常な形状を有するものであった。この結果も、5−ALA−HClと5〜41nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で細胞を保持したことによって、その細胞に暗毒性が顕著に誘発されたことを示すものである。なお、5−ALA−HClと、82nmおよび103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルにおいては、球状に収縮した異常な形状を有する細胞は見られなかった。  As shown in FIG. 12, the cells of the comparative cell sample that did not contain at least one of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles all had a normal shape. However, in the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm, all cells contracted spherically and had an abnormal shape. Moreover, even in the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle diameter of 17 nm, most of the cells had an abnormal shape that contracted into a spherical shape. Furthermore, the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 41 nm also had an abnormal shape in which many cells contracted spherically. This result also shows that dark toxicity was remarkably induced in the cells by holding the cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 41 nm. . In addition, in the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having particle diameters of 82 nm and 103 nm, cells having an abnormal shape contracted spherically were not observed.

以上の結果から、5−ALA−HClと5〜41nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を26時間保持することにより、それらの細胞増殖が抑制されることが形態的観察からもわかった。また、特に5nmまたは17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いることにより、細胞増殖が極めて効果的に抑制されることもわかった。  From the above results, it is shown that the growth of MCF-7 cells is suppressed for 26 hours in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 41 nm to suppress their cell growth. It was also found from observation. It has also been found that cell proliferation is extremely effectively suppressed by using gold nanoparticles having a particle size of 5 nm or 17 nm.

{実施例4−4}
本実施例では、5−ALA−Meと、粒径の異なる4種類(5nm、17nm、41nm、および82nm)の各金ナノ粒子との存在下で乳ガン細胞由来の培養細胞(MCF−7)を19時間保持した。
粉末状の5−ALA−Me(Sigma−Aldrich)を水に溶かして、1Mの5−ALA−Meの水溶液を調製した。10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を4本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに5.5μlの1M 5−ALA−Me水溶液を加え、金ナノ粒子の粒径が異なる4種類(5nm、17nm、41nm、および82nm)の金クエン酸コロイド液(表1)をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。これらの5−ALA−Me水溶液と金クエン酸コロイド液とが加えられた液体培地は、5−ALA−Meと金ナノ粒子を含む細胞増殖の抑制剤である。また、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を2本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに5.5μlの1M5−ALA−Me水溶液を加え、クエン酸バッファ(pH3.3)または水をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。これらの液体培地は、5mMの5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、および82nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
{Example 4-4}
In this example, cultured cells (MCF-7) derived from breast cancer cells in the presence of 5-ALA-Me and four types of gold nanoparticles with different particle sizes (5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm) were used. Hold for 19 hours.
Powdered 5-ALA-Me (Sigma-Aldrich) was dissolved in water to prepare a 1M 5-ALA-Me aqueous solution. Prepare 990 μl of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red in 4 tubes, add 5.5 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution to each, Four types (5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm) of gold citrate colloid solutions (Table 1) having different diameters were added to each liquid medium in an amount of 110 μl. A liquid medium to which these 5-ALA-Me aqueous solution and gold citrate colloid solution are added is a cell growth inhibitor containing 5-ALA-Me and gold nanoparticles. In addition, 990 μl each of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and no phenol red was prepared in two tubes, to each of which 5.5 μl of 1M5-ALA-Me aqueous solution was added, and citrate buffer ( 110 μl of pH 3.3) or water was added to each liquid medium. These liquid media contain 5 mM 5-ALA-HCl. In addition, gold nanoparticles having a particle size of 5 nm are contained at a concentration of 22 μM, and gold nanoparticles having a particle size of 17 nm, 41 nm, and 82 nm are contained at a concentration of 36 μM, respectively.

比較として、5mMの5−ALA−HClを含む液体培地を調製するため、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を4本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに1Mの5−ALA−HCl水溶液を5.5μlずつ加え、金ナノ粒子の粒径が異なる上記4種類の金クエン酸コロイド液をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。また、10%のウシ胎仔血清を含みかつフェノールレッドを含まないRPMI 1640液体培地を2本のチューブに990μlずつ用意し、それぞれに5.5μlの約1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、クエン酸バッファ(pH3.3)または水をそれぞれの液体培地に110μlずつ加えた。  For comparison, in order to prepare a liquid medium containing 5 mM 5-ALA-HCl, RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and not containing phenol red was prepared in four tubes, 990 μl each. 1 M 5-ALA-HCl aqueous solution was added in an amount of 5.5 μl, and the above-mentioned four types of gold citrate colloidal solutions having different gold nanoparticle diameters were added to each liquid medium in an amount of 110 μl. In addition, 990 μl each of RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum and not containing phenol red was prepared in two tubes, and 5.5 μl of about 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to each tube. 110 μl of buffer (pH 3.3) or water was added to each liquid medium.

MCF−7細胞は、10%のウシ胎仔血清を含むRPMI 1640液体培地で培養した。ここで用いたMCF−7細胞の細胞数は、37℃および5%のCO濃度が保たれた雰囲気下で、18〜20時間毎に二倍に増えるものである。Trypsin−EDTAで処理して浮遊化させた細胞を、フェノールレッドが含まれないRPMI 1640液体培地に再懸濁し、約4×10個/mlの細胞濃度の細胞懸濁液を得た。96穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model3596)を用意し、この細胞懸濁液を各穴に100μlずつ分注した。この細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれるインキュベータ内で24時間放置した。
各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除き、それぞれに上記の5−ALA−Meを含む液体培地、上記の5−ALA−HClを含む液体培地を100μlずつ加えた。
ここで、上記の5−ALA−Meを含む液体培地を細胞サンプルに加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。5−ALA−HClを含む細胞サンプルの調製についても、5−ALA−Meを含む細胞サンプルを調製した条件と同じ条件で行った。
MCF-7 cells were cultured in RPMI 1640 liquid medium containing 10% fetal calf serum. The number of MCF-7 cells used here doubles every 18-20 hours in an atmosphere in which 37 ° C. and a CO 2 concentration of 5% are maintained. Cells suspended by treatment with Trypsin-EDTA were resuspended in an RPMI 1640 liquid medium not containing phenol red to obtain a cell suspension having a cell concentration of about 4 × 10 4 cells / ml. A 96-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3596) was prepared, and 100 μl of this cell suspension was dispensed into each well. The cell culture plate was left for 24 hours in an incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration.
Only the medium (supernatant liquid) was removed from the cell sample in each well, and 100 μl each of the liquid medium containing 5-ALA-Me and the liquid medium containing 5-ALA-HCl was added to each.
Here, the operation from the start of adding the liquid medium containing 5-ALA-Me to the cell sample until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is within 10 minutes under extremely dim white light. went. The cell sample containing 5-ALA-HCl was also prepared under the same conditions as those for preparing the cell sample containing 5-ALA-Me.

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、19時間置いた。こうして細胞サンプルの19時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートをインキュベータから取り出した。各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除いてDPBSを100μlずつ加えた後、細胞毒性検出試薬(Cell Counting Kit F,Dojindo)を用いたCCK−Fアッセイを取り扱い説明書に従って実施した。このCCK−Fアッセイにおいて、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業を始めてから細胞サンプルにCalcein−AMを加えるまでの作業は、極めて薄暗い白色光(9.5×10−3μW/cm)の下において20分以内で行った。細胞サンプルにCalcein−AMを加えてから、室温が保たれた完全な暗所で1時間放置した後、485nmの波長の励起光により細胞サンプルから発せられる535nmの蛍光の強度を、蛍光マイクロプレートリーダー(HTS 7000,Perkin Elmer)を用いて測定した。なお、Calcein−AMを加えていない細胞サンプルについても同時にこの蛍光測定を行ったところ、蛍光は全く測定されなかった。The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 19 hours. After the 19 hour incubation of the cell sample was thus completed, the cell culture plate was removed from the incubator. After removing only the medium (supernatant) from the cell samples in each well and adding 100 μl of DPBS, a CCK-F assay using a cytotoxicity detection reagent (Cell Counting Kit F, Dojindo) was performed according to the instruction manual. . In this CCK-F assay, the work from the start of replacing the cell sample medium with DPBS to the addition of Calcein-AM to the cell sample is extremely dim white light (9.5 × 10 −3 μW / cm 2 ). Under 20 minutes. After adding Calcein-AM to the cell sample and leaving it in a completely dark place at room temperature for 1 hour, the fluorescence intensity of 535 nm emitted from the cell sample by the excitation light with a wavelength of 485 nm is measured with a fluorescence microplate reader. (HTS 7000, Perkin Elmer). In addition, when this fluorescence measurement was performed simultaneously also about the cell sample which has not added Calcein-AM, fluorescence was not measured at all.

図13に示されるように、5−ALA−Meと、粒径が5〜82nmの金ナノ粒子との存在下で保持した各細胞サンプルで得られた蛍光強度は、5−ALA−Meおよびクエン酸バッファ(pH3.3)を加えた液体培地、または5−ALA−Meおよび水を加えた液体培地を用いた比較用の細胞サンプルで得られた蛍光強度と比較して顕著に低いことがわかる。この結果は、5−ALA−Meと、粒径が5〜82nmの金ナノ粒子との存在下で細胞を保持したことによって、その細胞に暗毒性が顕著に誘発されたことを示すものである。また、5−ALA−Meと、粒径が5〜82nmの金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルの間で蛍光強度を比較したところ、金ナノ粒子の粒径が小さくなるほど、その蛍光強度が低くなることもわかる。これらの細胞サンプルの中で、特に17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、比較用細胞サンプルの蛍光強度に対して約80%少ない蛍光強度を示した。また、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いた細胞サンプルは、ほとんど蛍光を発しなかった。このことは、細胞がほぼ全て死んでいること示している。  As shown in FIG. 13, the fluorescence intensity obtained for each cell sample retained in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles with a particle size of 5-82 nm is determined by the 5-ALA-Me and the quencher. It can be seen that the fluorescence intensity is remarkably lower than that obtained with a cell sample for comparison using a liquid medium to which an acid buffer (pH 3.3) is added or a liquid medium to which 5-ALA-Me and water are added. . This result indicates that dark toxicity was remarkably induced in the cells by holding the cells in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 82 nm. . Moreover, when the fluorescence intensity was compared between the cell samples held in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5-82 nm, the smaller the particle size of the gold nanoparticles, the greater the fluorescence intensity. It can also be seen that the strength decreases. Among these cell samples, a cell sample using gold nanoparticles having a particle diameter of 17 nm in particular showed a fluorescence intensity of about 80% less than that of the comparative cell sample. Moreover, the cell sample using the gold nanoparticles having a particle size of 5 nm hardly emitted fluorescence. This indicates that almost all cells are dead.

以上の結果から、5−ALA−Meと、粒径が5〜82nmの金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を19時間保持することにより、それらの細胞増殖が抑制されることがわかった。このとき特に5nmまたは17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を用いることにより、細胞増殖が極めて効果的に抑制されることもわかった。  From the above results, it can be seen that by maintaining MCF-7 cells for 19 hours in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5-82 nm, their cell proliferation is suppressed. It was. At this time, it was also found that cell proliferation is extremely effectively suppressed by using gold nanoparticles having a particle size of 5 nm or 17 nm.

{実施例5−1}
本実施例では、5−ALA−HClと、粒径の異なる5種類(5nm、17nm、41nm、82nm、および103nm)の各金ナノ粒子との存在下でヒト繊維芽正常細胞(1522)を24時間保持した。
粉末状の5−ALA−HCl(Sigma−Aldrich社)を水に溶かして、1Mの濃度の5−ALA−HClの水溶液を調製した。また、非加熱のウシ胎仔血清を20%含むF12液体培地を用意した。なお、以下で単に「F12液体培地」と書いたものは非加熱のウシ胎仔血清を20%含むものである。このF12液体培地を5本のチューブに480μlずつ取り、それぞれに3μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液(表1)をそれぞれのF12液体培地に120μlずつ加えた。これらの5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液とが加えられたF12液体培地は、5−ALA−HClと金ナノ粒子を含む細胞増殖の抑制剤である。また、F12液体培地を2本のチューブに480μlずつ取り、それぞれに3μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、クエン酸バッファ(pH3.3)または水をそれぞれの液体培地に120μlずつ加えた。これらの液体培地は、5mMの5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは44μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは72μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
{Example 5-1}
In this example, 24 normal human fibroblasts (1522) were present in the presence of 5-ALA-HCl and 5 types of gold nanoparticles having different particle sizes (5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm). Held for hours.
Powdered 5-ALA-HCl (Sigma-Aldrich) was dissolved in water to prepare an aqueous solution of 5-ALA-HCl having a concentration of 1M. In addition, an F12 liquid medium containing 20% non-heated fetal calf serum was prepared. In the following, what is simply written as “F12 liquid medium” contains 20% of non-heated fetal calf serum. Take 480 μl of this F12 liquid medium in 5 tubes, add 3 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution to each, and add the above 5 kinds of gold citrate colloid solutions (Table 1) with different gold nanoparticle diameters. 120 μl was added to each F12 liquid medium. The F12 liquid medium to which these 5-ALA-HCl aqueous solution and gold citrate colloid solution are added is a cell growth inhibitor containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. In addition, 480 μl of F12 liquid medium was taken in two tubes, 3 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to each tube, and 120 μl of citrate buffer (pH 3.3) or water was added to each liquid medium. These liquid media contain 5 mM 5-ALA-HCl. In addition, gold nanoparticles having a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 44 μM, and gold nanoparticles having a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 72 μM. .

上記の5mMの5−ALA−HClを含むF12液体培地と同じpHをもつF12液体培地を調製するため、F12液体培地を5本のチューブに480μlずつ取り、それぞれに約1MのHCl水溶液を約3μlずつ加え、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液をそれぞれのF12液体培地に120μlずつ加えた。また、F12液体培地を2本のチューブに480μlずつ取り、それぞれに約3μlの約1MHCl水溶液を加え、クエン酸バッファ(pH3.3)または水をそれぞれの液体培地に120μlずつ加えた。
5−ALA−HClおよびHClのいずれも含まず金ナノ粒子を含むF12液体培地を調製するため、F12液体培地を5本のチューブに480μlずつ取り、金ナノ粒子の粒径が異なる上記5種類の金クエン酸コロイド液をそれぞれのF12液体培地に120μlずつ加えた。また、F12液体培地を2本のチューブに480μlずつ取り、クエン酸バッファ(pH3.3)または水をそれぞれのF12液体培地に120μlずつ加えた。
In order to prepare F12 liquid medium having the same pH as the above-mentioned F12 liquid medium containing 5 mM 5-ALA-HCl, 480 μl each of F12 liquid medium is taken into five tubes, and about 3 μl each of about 1 M HCl aqueous solution is taken. 120 μl each of the above five types of gold citrate colloidal solutions having different gold nanoparticle diameters were added to each F12 liquid medium. Further, 480 μl each of F12 liquid medium was taken in two tubes, about 3 μl of about 1 M HCl aqueous solution was added to each tube, and citrate buffer (pH 3.3) or water was added to each liquid medium 120 μl.
In order to prepare F12 liquid culture medium containing neither gold nor nanoparticles containing 5-ALA-HCl nor HCl, 480 μl each of F12 liquid culture medium is taken into five tubes, and the above five kinds of gold nanoparticles having different particle sizes are used. 120 μl of gold citrate colloid solution was added to each F12 liquid medium. Further, 480 μl each of F12 liquid medium was taken in two tubes, and 120 μl each of citrate buffer (pH 3.3) or water was added to each F12 liquid medium.

F12液体培地で培養した1522細胞をTrypsin−EDTAで処理して浮遊化させ、新鮮なF12液体培地に再懸濁して約5×10個/mlの細胞濃度の細胞懸濁液を得た。この細胞濃度は細胞数計測装置(Coulter multisizer,model Z2)で測定した値である。96穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3596)を用意し、この細胞懸濁液を各穴に100μlずつ分注した。この細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれるインキュベータ内に24時間置いた。
各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除き、上述のようにしてあらかじめ用意しておいた5−ALA−HClを含むF12液体培地、HClを含むF12液体培地、並びに、5−ALA−HClおよびHClのいずれも含まないF12液体培地を各穴に100μlずつ加えた。
1522 cells cultured in F12 liquid medium were treated with Trypsin-EDTA, suspended, and resuspended in fresh F12 liquid medium to obtain a cell suspension having a cell concentration of about 5 × 10 4 cells / ml. This cell density | concentration is the value measured with the cell number measuring device (Coulter multisizer, model Z2). A 96-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3596) was prepared, and 100 μl of this cell suspension was dispensed into each well. The cell culture plate was placed in an incubator where the temperature was maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 for 24 hours.
Only the medium (supernatant) is removed from the cell sample in each hole, and the F12 liquid medium containing 5-ALA-HCl, the F12 liquid medium containing HCl, and 5-ALA prepared in advance as described above. -100 μl of F12 liquid medium without both HCl and HCl was added to each well.

ここで、上記の5−ALA−HClを含むF12液体培地を細胞サンプルに加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。特に、5−ALA−HClおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルは最後に調製したので、薄暗い白色光に曝されていた時間は1分程度であった。HClを含む細胞サンプル、並びに5−ALA−HClおよびHClのいずれも含まない細胞サンプルの調製についても、5−ALA−HClを含む細胞サンプルを調製した条件と同じ条件で行った。  Here, the operation from the start of adding the above-mentioned F12 liquid medium containing 5-ALA-HCl to the cell sample until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is within 10 minutes under extremely dim white light. I went there. In particular, since a cell sample containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was prepared last, the time of exposure to dim white light was about 1 minute. Preparation of cell samples containing HCl and cell samples containing neither 5-ALA-HCl nor HCl was performed under the same conditions as those for preparing cell samples containing 5-ALA-HCl.

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、24時間置いた。こうして細胞サンプルの24時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートをインキュベータから取り出した。各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除いてDPBSを100μlずつ加えた後、細胞毒性検出試薬(Cell Counting Kit F,Dojindo)を用いたCCK−Fアッセイを取り扱い説明書に従って実施した。このCCK−Fアッセイにおいて、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業を始めてから細胞サンプルにCalcein−AMを加えるまでの作業は、極めて薄暗い白色光(9.5×10−3μW/cm)の下において20分以内で行った。細胞サンプルにCalcein−AMを加えてから、室温が保たれた完全な暗所で2時間放置した後、485nmの波長の励起光により細胞サンプルから発せられる535nmの蛍光の強度を、蛍光マイクロプレートリーダー(HTS 7000,Perkin Elmer)を用いて測定した。なお、Calcein−AMを加えていない細胞サンプルについても同時にこの蛍光測定を行ったところ、蛍光は全く測定されなかった。The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 24 hours. Thus, after the 24-hour incubation of the cell sample was completed, the cell culture plate was removed from the incubator. After removing only the medium (supernatant) from the cell samples in each well and adding 100 μl of DPBS, a CCK-F assay using a cytotoxicity detection reagent (Cell Counting Kit F, Dojindo) was performed according to the instruction manual. . In this CCK-F assay, the work from the start of replacing the cell sample medium with DPBS to the addition of Calcein-AM to the cell sample is extremely dim white light (9.5 × 10 −3 μW / cm 2 ). Under 20 minutes. After adding Calcein-AM to a cell sample and leaving it in a completely dark place at room temperature for 2 hours, the fluorescence intensity of 535 nm emitted from the cell sample by excitation light with a wavelength of 485 nm is measured with a fluorescence microplate reader. (HTS 7000, Perkin Elmer). In addition, when this fluorescence measurement was performed simultaneously also about the cell sample which has not added Calcein-AM, fluorescence was not measured at all.

図14に示されるように、5−ALA−HClと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度は、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の少なくとも一方を含まない比較用細胞サンプルで得られた蛍光強度と比較して約40%減の蛍光強度を示した。5−ALA−HClと17nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度は、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子の少なくとも一方を含まない比較用細胞サンプルで得られた蛍光強度と比較して約20%少ない蛍光強度を示した。一方、5−ALA−HClと41〜103nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度については、比較用細胞サンプルで得られた蛍光強度と比較してそれほど低くないことがわかる。この結果は、5−ALA−HClと5〜17nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で1522細胞を保持したことによって、その細胞に暗毒性が顕著に誘発されたことを示すものである。
以上の結果から、5−ALA−HClと5〜17nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で1522細胞を24時間保持することにより、それらの細胞増殖が抑制されることがわかった。
As shown in FIG. 14, the fluorescence intensity obtained with the cell sample retained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 5 nm is the same as that of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. The fluorescence intensity was reduced by about 40% compared to the fluorescence intensity obtained with the comparative cell sample not containing at least one. The fluorescence intensity obtained with the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 17 nm is a comparative cell that does not contain at least one of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. The fluorescence intensity was about 20% less than that obtained with the sample. On the other hand, the fluorescence intensity obtained in the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 41 to 103 nm was compared with the fluorescence intensity obtained in the comparative cell sample. It is not so low. This result shows that retention of 1522 cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 5-17 nm significantly induced dark toxicity in the cells. is there.
From the above results, it was found that maintaining 1522 cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 to 17 nm for 24 hours suppresses their cell growth.

{実施例5−2}
本実施例では、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子の濃度については22μM、33μM、または44μMとし、5−ALA−HClの濃度については2.5mM、5mM、または10mMとした他は、実施例5−1と同様にして、5−ALA−HClと、粒径が5nmの金ナノ粒子との存在下で1522細胞を保持した。
まず、粒径が5nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液(表1)について、クエン酸バッファ(pH3.3)で金ナノ粒子の含有濃度をそれぞれ3/4、および1/2に希釈したものを用意した。次いで、F12液体培地を16本のチューブに480μlずつ取り、そのうちの4本のチューブのF12液体培地に1.5μlの1M5−ALA−HCl水溶液を加え、金クエン酸コロイド液、それらの希釈液(金ナノ粒子の含有濃度を3/4または1/2に希釈)、並びにクエン酸バッファ(pH3.3)を、それぞれのF12液体培地に120μlずつ加えた。
{Example 5-2}
In this example, the concentration of gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was set to 22 μM, 33 μM, or 44 μM, and the concentration of 5-ALA-HCl was set to 2.5 mM, 5 mM, or 10 mM. Similar to 5-1, 1522 cells were maintained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 5 nm.
First, for gold citrate colloidal solution (Table 1) containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm, the concentration of gold nanoparticles was diluted to 3/4 and 1/2 respectively with citrate buffer (pH 3.3). I prepared what I did. Next, 480 μl each of the F12 liquid medium is taken into 16 tubes, and 1.5 μl of 1M5-ALA-HCl aqueous solution is added to the F12 liquid medium of 4 tubes, and gold citrate colloid solution and their diluted solutions ( The gold nanoparticle content concentration was diluted to 3/4 or 1/2), and citrate buffer (pH 3.3) was added to each F12 liquid medium in an amount of 120 μl.

別の4本のチューブのF12液体培地には3μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、金クエン酸コロイド液、それらの希釈液(金ナノ粒子の含有濃度を3/4または1/2に希釈)、並びにクエン酸バッファ(pH3.3)を、それぞれのF12液体培地に120μlずつ加えた。さらに別の4本のチューブのF12液体培地には6μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、金クエン酸コロイド液、それらの希釈液(金ナノ粒子の含有濃度を3/4または1/2に希釈)、並びにクエン酸バッファ(pH3.3)を、それぞれの液体培地に120μlずつ加えた。
残りの4本のチューブのF12液体培地には5−ALA−HCl水溶液を加えずに、金クエン酸コロイド液、それらの希釈液(金ナノ粒子の含有濃度を3/4または1/2に希釈)、並びにクエン酸バッファ(pH3.3)を、それぞれのF12液体培地に120μlずつ加えた。こうして、金ナノ粒子については0μM、22μM、33μM、および44μMの濃度と、5−ALA−HClについては0mM、2.5mM、5mM、および10mMの濃度との組み合わせの16種類のF12液体培地を調製した。
In another 4 tubes of F12 liquid medium, add 3 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution, colloidal gold citrate solution, their dilutions (concentration of gold nanoparticles to 3/4 or 1/2) Dilution), and citrate buffer (pH 3.3) were added in an amount of 120 μl to each F12 liquid medium. In addition, 6 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to another 12 tubes of F12 liquid medium, and gold citrate colloid solutions and their diluted solutions (the concentration of gold nanoparticles was 3/4 or 1/2). And citrate buffer (pH 3.3) were added to each liquid medium in an amount of 120 μl.
Without adding 5-ALA-HCl aqueous solution to the remaining four tubes of F12 liquid medium, colloidal gold citrate solutions and their dilutions (the concentration of gold nanoparticles was diluted to 3/4 or 1/2) ), And citrate buffer (pH 3.3) were added in an amount of 120 μl to each F12 liquid medium. In this way, 16 types of F12 liquid media were prepared in combinations of concentrations of 0 μM, 22 μM, 33 μM, and 44 μM for gold nanoparticles and concentrations of 0 mM, 2.5 mM, 5 mM, and 10 mM for 5-ALA-HCl. did.

F12液体培地で培養した1522細胞をTrypsin−EDTAで処理して浮遊化させ、新鮮なF12液体培地に再懸濁して、約5×10個/mlの細胞濃度の細胞懸濁液を得た。96穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3596)を用意し、この細胞懸濁液を各穴に100μlずつ分注した。この細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれたインキュベータ内に24時間置いた。
各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除き、それぞれに上記の16種類の液体培地を100μlずつ加えた。ここで、液体培地を細胞サンプルに加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において30分以内で行った。
1522 cells cultured in F12 liquid medium were suspended by treatment with Trypsin-EDTA and resuspended in fresh F12 liquid medium to obtain a cell suspension having a cell concentration of about 5 × 10 4 cells / ml. . A 96-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3596) was prepared, and 100 μl of this cell suspension was dispensed into each well. The cell culture plate was placed in an incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration for 24 hours.
Only the medium (supernatant) was removed from the cell sample in each well, and 100 μl of the above 16 types of liquid medium were added to each. Here, the operation from the start of adding the liquid medium to the cell sample until the cell sample was placed in the dark place in the following incubator was performed within 30 minutes under extremely dim white light.

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、24時間置いた。こうして細胞サンプルの24時間の保持が終了した後、細胞培養プレートをインキュベータから取り出した。各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除いてDPBSを100μlずつ加えた後、細胞毒性検出試薬(Cell Counting Kit F,Dojindo)を用いたCCK−Fアッセイを取り扱い説明書に従って実施した。このCCK−Fアッセイにおいて、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業を始めてから細胞サンプルにCalcein−AMを加えるまでの作業は、極めて薄暗い白色光(9.5×10−3μW/cm)の下において20分以内で行った。細胞サンプルにCalcein−AMを加えてから、室温が保たれた完全な暗所で2時間放置した後、485nmの波長の励起光により細胞サンプルから発せられる535nmの蛍光の強度を、蛍光マイクロプレートリーダー(HTS7000,Perkin Elmer)を用いて測定した。なお、Calcein−AMを加えていない細胞サンプルについても同時にこの蛍光測定を行ったところ、蛍光は全く測定されなかった。The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 24 hours. Thus, after the 24-hour holding of the cell sample was completed, the cell culture plate was taken out of the incubator. After removing only the medium (supernatant) from the cell samples in each well and adding 100 μl of DPBS, a CCK-F assay using a cytotoxicity detection reagent (Cell Counting Kit F, Dojindo) was performed according to the instruction manual. . In this CCK-F assay, the work from the start of replacing the cell sample medium with DPBS to the addition of Calcein-AM to the cell sample is extremely dim white light (9.5 × 10 −3 μW / cm 2 ). Under 20 minutes. After adding Calcein-AM to the cell sample and leaving it in a completely dark place at room temperature for 2 hours, the fluorescence intensity of 535 nm emitted from the cell sample by the excitation light with a wavelength of 485 nm is measured with a fluorescence microplate reader. (HTS7000, Perkin Elmer). In addition, when this fluorescence measurement was performed simultaneously also about the cell sample which has not added Calcein-AM, fluorescence was not measured at all.

図15に示したように、5−ALA−HClが加えられていない液体培地を用いた場合、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子が44μM以下の濃度で加えられた細胞サンプルの間では、蛍光強度に大きな差は見られなかった。一方、5−ALA−HClの濃度が2.5mMの場合は、金ナノ粒子が加えられていない細胞サンプルにおいて、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子が加えられていない液体培地を用いた細胞サンプルの蛍光強度に対し、10%近くの蛍光強度の低下が見られ、5−ALA−HClのみでわずかな細胞毒性が見られた。この細胞サンプルに対して、さらに金ナノ粒子を44μM以下の濃度で加えた細胞サンプルの間では、蛍光強度に大きな差は見られなかった。
5−ALA−HClの濃度が5mMの場合は、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子が加えられていない細胞サンプルにおいて、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子が加えられていない液体培地を用いた細胞サンプルの蛍光強度に対し、20%近くの蛍光強度の低下が見られ、5−ALA−HClのみで幾分かの細胞毒性が見られた。この細胞サンプルに対して、さらに金ナノ粒子を44μMの濃度で加えた細胞サンプルでは、50%近くの蛍光強度の低下が見られた。この結果より、5−ALA−HClの濃度が5mMの場合は、金ナノ粒子を44μMの濃度で加えることにより、暗毒性が顕著に相乗されることがわかった。
As shown in FIG. 15, when a liquid medium to which 5-ALA-HCl was not added was used, fluorescence was not observed between cell samples to which gold nanoparticles having a particle size of 5 nm were added at a concentration of 44 μM or less. There was no significant difference in strength. On the other hand, when the concentration of 5-ALA-HCl is 2.5 mM, a cell sample using a liquid medium to which 5-ALA-HCl and gold nanoparticles are not added in a cell sample to which gold nanoparticles are not added With respect to the fluorescence intensity, a decrease in fluorescence intensity of about 10% was observed, and slight cytotoxicity was observed with 5-ALA-HCl alone. There was no significant difference in fluorescence intensity between cell samples to which gold nanoparticles were further added at a concentration of 44 μM or less.
When the concentration of 5-ALA-HCl was 5 mM, a liquid medium to which 5-ALA-HCl and gold nanoparticles were not added was used in a cell sample to which gold nanoparticles having a particle size of 5 nm were not added. With respect to the fluorescence intensity of the cell sample, a decrease in fluorescence intensity of about 20% was observed, and some cytotoxicity was observed with 5-ALA-HCl alone. In the cell sample in which gold nanoparticles were further added at a concentration of 44 μM to this cell sample, a decrease in fluorescence intensity of about 50% was observed. From this result, it was found that when the concentration of 5-ALA-HCl is 5 mM, dark toxicity is remarkably synergized by adding gold nanoparticles at a concentration of 44 μM.

また、5−ALA−HClの濃度が10mMの場合は、5nmの粒径をもつ金ナノ粒子が加えられていない細胞サンプルにおいて、5−ALA−HClおよび金ナノ粒子が加えられていない液体培地を用いた細胞サンプルの蛍光強度に対し、50%近い蛍光強度の低下が見られ、5−ALA−HClのみでかなりの細胞毒性が見られた。この細胞サンプルに対して、さらに金ナノ粒子を33μMの濃度で加えた細胞サンプルでは50%近くの蛍光強度の低下が見られ、また金ナノ粒子を44μMの濃度で加えた細胞サンプルでは75%近くの蛍光強度の低下が見られた。この結果より、5−ALA−HClの濃度が10mMの場合は、金ナノ粒子を33μMまたは44μMの濃度で加えることにより、暗毒性が顕著に相乗されることがわかった。  In addition, when the concentration of 5-ALA-HCl is 10 mM, in a cell sample to which gold nanoparticles having a particle diameter of 5 nm are not added, a liquid medium to which 5-ALA-HCl and gold nanoparticles are not added is used. With respect to the fluorescence intensity of the cell sample used, a decrease in fluorescence intensity of nearly 50% was observed, and considerable cytotoxicity was observed only with 5-ALA-HCl. In contrast to this cell sample, a decrease in fluorescence intensity of 50% was observed in the cell sample added with gold nanoparticles at a concentration of 33 μM, and nearly 75% was observed in the cell sample added with gold nanoparticles at a concentration of 44 μM. A decrease in fluorescence intensity was observed. From this result, it was found that when the concentration of 5-ALA-HCl is 10 mM, dark toxicity is remarkably synergized by adding gold nanoparticles at a concentration of 33 μM or 44 μM.

{実施例5−3}
本実施例では、5−ALA−Meと5nmまたは17nmの粒径の金ナノ粒子との存在下でヒト繊維芽正常細胞(1522)を24時間保持した。
粉末状の5−ALA−Me(Sigma−Aldrich)を水に溶かして、1Mの濃度の5−ALA−Meの水溶液を調製した。F12液体培地を2本のチューブに480μlずつ取り、それぞれに3μlの1M 5−ALA−Me水溶液を加え、5nmまたは17nmの粒径の金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液(表1)をそれぞれのF12液体培地に120μlずつ加えた。これらの5−ALA−Me水溶液と金クエン酸コロイド液とが加えられたF12液体培地は、5−ALA−Meと金ナノ粒子を含む細胞増殖の抑制剤である。また、F12液体培地を1本のチューブに480μl取り、3μlの1M 5−ALA−Me水溶液を加え、120μlのクエン酸バッファ(pH6.5)を加えた。これらの液体培地は、5mMの5−ALA−Meを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは44μMの濃度で、17nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは72μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。
{Example 5-3}
In this example, human fibroblast normal cells (1522) were maintained for 24 hours in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm or 17 nm.
Powdered 5-ALA-Me (Sigma-Aldrich) was dissolved in water to prepare an aqueous solution of 5-ALA-Me having a concentration of 1M. Take 480 μl each of F12 liquid medium in two tubes, add 3 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution to each, and add gold citrate colloidal solution (Table 1) containing gold nanoparticles of 5 nm or 17 nm in diameter. 120 μl was added to each F12 liquid medium. The F12 liquid medium to which these 5-ALA-Me aqueous solution and gold citrate colloid solution are added is a cell growth inhibitor containing 5-ALA-Me and gold nanoparticles. Further, 480 μl of F12 liquid medium was taken in one tube, 3 μl of 1M 5-ALA-Me aqueous solution was added, and 120 μl of citrate buffer (pH 6.5) was added. These liquid media contain 5 mM 5-ALA-Me. In addition, gold nanoparticles having a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 44 μM, and those containing gold nanoparticles of a particle size of 17 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 72 μM.

一方、5mMの5−ALA−HClを含む比較用F12液体培地を調製するため、F12液体培地を2本のチューブに480μlずつ取り、それぞれに3μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、5nmまたは17nmの粒径の金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液をそれぞれのF12液体培地に120μlずつ加えた。また、F12液体培地を1本のチューブに480μl取り、3μlの1M 5−ALA−HCl水溶液を加え、120μlのクエン酸バッファ(pH6.5)を加えた。これらの液体培地は、5mMの5−ALA−HClを含むものである。
F12液体培地で培養した1522細胞をTrypsin−EDTAで処理して浮遊化させ、新鮮なF12液体培地に再懸濁して、約5×10個/mlの細胞濃度の細胞懸濁液を得た。96穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3596)を用意し、この細胞懸濁液を各穴に100μlずつ分注した。この細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれるインキュベータ内に24時間置いた。
On the other hand, to prepare a comparative F12 liquid medium containing 5 mM 5-ALA-HCl, 480 μl of the F12 liquid medium was taken in two tubes, and 3 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added to each tube. 120 μl of gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm was added to each F12 liquid medium. In addition, 480 μl of F12 liquid medium was taken in one tube, 3 μl of 1M 5-ALA-HCl aqueous solution was added, and 120 μl of citrate buffer (pH 6.5) was added. These liquid media contain 5 mM 5-ALA-HCl.
1522 cells cultured in F12 liquid medium were suspended by treatment with Trypsin-EDTA and resuspended in fresh F12 liquid medium to obtain a cell suspension having a cell concentration of about 5 × 10 4 cells / ml. . A 96-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3596) was prepared, and 100 μl of this cell suspension was dispensed into each well. The cell culture plate was placed in an incubator where the temperature was maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 for 24 hours.

各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除き、それぞれに上記の5−ALA−Meを含む液体培地、または上記の5−ALA−HClを含む液体培地を100μlずつ加えた。
ここで、上記の5−ALA−Meを含む液体培地を細胞サンプルに加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。特に、5−ALA−Meおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルは最後に調製したので、薄暗い白色光に曝されていた時間は1分程度であった。5−ALA−HClを含む細胞サンプルの調製についても、5−ALA−Meを含む細胞サンプルを調製した条件と同じ条件で行った。
Only the medium (supernatant liquid) was removed from the cell sample in each well, and 100 μl of the above-described liquid medium containing 5-ALA-Me or the above-mentioned liquid medium containing 5-ALA-HCl was added thereto.
Here, the operation from the start of adding the liquid medium containing 5-ALA-Me to the cell sample until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is within 10 minutes under extremely dim white light. went. In particular, since a cell sample containing 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was prepared last, the time of exposure to dim white light was about 1 minute. The cell sample containing 5-ALA-HCl was also prepared under the same conditions as those for preparing the cell sample containing 5-ALA-Me.

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、24時間置いた。こうして細胞サンプルの24時間の保持が終了した後、細胞培養プレートをインキュベータから取り出した。各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除いてDPBSを100μlずつ加えた後、細胞毒性検出試薬(Cell Counting Kit F,Dojindo)を用いたCCK−Fアッセイを取り扱い説明書に従って実施した。このCCK−Fアッセイにおいて、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業を始めてから細胞サンプルにCalcein−AMを加えるまでの作業は、極めて薄暗い白色光(9.5×10−3μW/cm)の下において20分以内で行った。細胞サンプルにCalcein−AMを加えてから、室温が保たれた完全な暗所で2時間放置した後、485nmの波長の励起光により細胞サンプルから発せられる535nmの蛍光の強度を、蛍光マイクロプレートリーダー(HTS 7000,Perkin Elmer)を用いて測定した。なお、Calcein−AMを加えていない細胞サンプルについても同時にこの蛍光測定を行ったところ、蛍光は全く測定されなかった。The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 24 hours. Thus, after the 24-hour holding of the cell sample was completed, the cell culture plate was taken out of the incubator. After removing only the medium (supernatant) from the cell samples in each well and adding 100 μl of DPBS, a CCK-F assay using a cytotoxicity detection reagent (Cell Counting Kit F, Dojindo) was performed according to the instruction manual. . In this CCK-F assay, the work from the start of replacing the cell sample medium with DPBS to the addition of Calcein-AM to the cell sample is extremely dim white light (9.5 × 10 −3 μW / cm 2 ). Under 20 minutes. After adding Calcein-AM to a cell sample and leaving it in a completely dark place at room temperature for 2 hours, the fluorescence intensity of 535 nm emitted from the cell sample by excitation light with a wavelength of 485 nm is measured with a fluorescence microplate reader. (HTS 7000, Perkin Elmer). In addition, when this fluorescence measurement was performed simultaneously also about the cell sample which has not added Calcein-AM, fluorescence was not measured at all.

図16に示されるように、5−ALA−Meおよびクエン酸バッファ(pH6.5)を含む細胞サンプルで得られた蛍光強度は、5−ALA−HClおよびクエン酸バッファ(pH6.5)を含む細胞サンプルで得られた蛍光強度と大きく変わらないものでった。
5−ALA−Meと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度は、5−ALA−Meおよびクエン酸バッファ(pH6.5)を含む細胞サンプルで得られた蛍光強度と比較して85%近くの蛍光強度の低下を示した。また、その蛍光強度は、5−ALA−HClおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルで得られた蛍光強度とほぼ同じであった。この結果は、5−ALA−Meと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で1522細胞を保持したことによって、その細胞に暗毒性が顕著に誘発されたことを示すものである。
As shown in FIG. 16, the fluorescence intensity obtained with cell samples containing 5-ALA-Me and citrate buffer (pH 6.5) includes 5-ALA-HCl and citrate buffer (pH 6.5). It was not significantly different from the fluorescence intensity obtained in the cell sample.
The fluorescence intensity obtained with a cell sample retained in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles with a particle size of 5 nm is a cell sample containing 5-ALA-Me and citrate buffer (pH 6.5). Compared to the fluorescence intensity obtained in Example 1, the fluorescence intensity decreased by nearly 85%. Moreover, the fluorescence intensity was almost the same as the fluorescence intensity obtained with the cell sample containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm. This result indicates that retention of 1522 cells in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm significantly induced dark toxicity in the cells.

一方、5−ALA−HClと17nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で保持した細胞サンプルで得られた蛍光強度は、5−ALA−Meおよびクエン酸バッファ(pH6.5)を含む細胞サンプルで得られた蛍光強度とほぼ同じ蛍光強度を示した。また、その蛍光強度は、5−ALA−HClおよび17nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルで得られた蛍光強度の2倍である。
以上の結果から、5−ALA−Meと5nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で1522細胞を24時間保持することにより、それらの細胞増殖が抑制されることがわかった。
On the other hand, the fluorescence intensity obtained with the cell sample held in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 17 nm includes 5-ALA-Me and citrate buffer (pH 6.5). The fluorescence intensity was almost the same as that obtained with the cell sample. The fluorescence intensity is twice that obtained with a cell sample containing 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 17 nm.
From the above results, it was found that retaining 1522 cells in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm for 24 hours suppresses their cell growth.

{実施例5−4}
本実施例では、5−ALA−Meと、粒径が5nmまたは17nmの金ナノ粒子とを混ぜ合わせて細胞に投与した他は、実施例5−2と同様にして、5−ALA−Meおよび金ナノ粒子の存在下で1522細胞を保持した。また、5−ALA−HClと、粒径が5nmまたは17nmの金ナノ粒子とを混ぜ合わせて細胞に投与した他は、実施例5−2と同様にして、5−ALA−Meおよび金ナノ粒子の存在下で1522細胞を保持した。
1M 5−ALA−Me水溶液と、粒径が5nmまたは17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液(表1)を1:20の割合で混合し、室温で4時間放置したものを用意した。また、1M 5−ALA−Me水溶液とクエン酸バッファ(pH6.5)を1:20の割合で混合し、室温で4時間放置したものを用意した。
{Example 5-4}
In this example, 5-ALA-Me and 5-nmA or 17 nm gold nanoparticles were mixed and administered to cells in the same manner as in Example 5-2, except that 5-ALA-Me and 1522 cells were retained in the presence of gold nanoparticles. Moreover, 5-ALA-Me and gold nanoparticles were used in the same manner as in Example 5-2, except that 5-ALA-HCl and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm or 17 nm were mixed and administered to cells. 1522 cells were maintained in the presence of.
A 1M 5-ALA-Me aqueous solution and a gold citrate colloid solution (Table 1) containing gold nanoparticles having a particle diameter of 5 nm or 17 nm were mixed at a ratio of 1:20, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 4 hours. . Further, a 1M 5-ALA-Me aqueous solution and a citrate buffer (pH 6.5) were mixed at a ratio of 1:20, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 4 hours.

また、1M 5−ALA−HCl水溶液と、粒径が5nmまたは17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液を1:20の割合で混合し、室温で4時間放置したものを用意した。また、1M 5−ALA−HCl水溶液とクエン酸バッファ(pH6.5)を1:20の割合で混合し、室温で4時間放置したものを用意した。
F12液体培地で培養した1522細胞をTrypsin−EDTAで処理して浮遊化させ、新鮮なF12液体培地に再懸濁して、約5×10個/mlの細胞濃度の細胞懸濁液を得た。96穴の細胞培養プレート(Corning Incorporated Corning,model 3596)を用意し、この細胞懸濁液を各穴に100μlずつ分注した。この細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれるインキュベータ内に24時間置いた。
Further, a 1M 5-ALA-HCl aqueous solution and a gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles having a particle size of 5 nm or 17 nm were mixed at a ratio of 1:20, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 4 hours. Further, a 1M 5-ALA-HCl aqueous solution and a citrate buffer (pH 6.5) were mixed at a ratio of 1:20, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 4 hours.
1522 cells cultured in F12 liquid medium were suspended by treatment with Trypsin-EDTA and resuspended in fresh F12 liquid medium to obtain a cell suspension having a cell concentration of about 5 × 10 4 cells / ml. . A 96-well cell culture plate (Corning Incorporated Corning, model 3596) was prepared, and 100 μl of this cell suspension was dispensed into each well. The cell culture plate was placed in an incubator where the temperature was maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 for 24 hours.

各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除き、それぞれに上述のようにして用意した5−ALA−Meを含むF12液体培地、および5−ALA−HClを含むF12液体培地を100μlずつ加えた。ここで、上記の5−ALA−Meを含む液体培地を細胞サンプルに加え始めてから細胞サンプルを下記のインキュベータ内の暗所に設置するまでの操作は、極めて薄暗い白色光の下において10分以内で行った。特に、5−ALA−Meおよび5nmの粒径をもつ金ナノ粒子を含む細胞サンプルは最後に調製したので、薄暗い白色光に曝されていた時間は1分程度であった。5−ALA−HClを含む細胞サンプルの調製についても、5−ALA−Meを含む細胞サンプルを調製した条件と同じ条件で行った。  100 μl each of the F12 liquid medium containing 5-ALA-Me and the F12 liquid medium containing 5-ALA-HCl prepared as described above was removed from the cell sample in each well, and only the medium (supernatant) was removed. added. Here, the operation from the start of adding the liquid medium containing 5-ALA-Me to the cell sample until the cell sample is placed in the dark place in the following incubator is within 10 minutes under extremely dim white light. went. In particular, since a cell sample containing 5-ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 5 nm was prepared last, the time of exposure to dim white light was about 1 minute. The cell sample containing 5-ALA-HCl was also prepared under the same conditions as those for preparing the cell sample containing 5-ALA-Me.

以上のようにして調製された細胞サンプルをもつ細胞培養プレートを、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内に移し、24時間置いた。こうして細胞サンプルの24時間のインキュベーションが終了した後、細胞培養プレートをインキュベータから取り出した。各穴の細胞サンプルから培地のみ(上清液)を除いてDPBSを100μlずり加えた後、細胞毒性検出試薬(Cell Counting Kit F,Dojindo)を用いたCCK−Fアッセイを取り扱い説明書に従って実施した。このCCK−Fアッセイにおいて、細胞サンプルの培地をDPBSに置換する作業を始めてから細胞サンプルにCalcein−AMを加えるまでの作業は、極めて薄暗い白色光(9.5×10−3μW/cm)の下において20分以内で行った。細胞サンプルにCalcein−AMを加えてから、室温が保たれた完全な暗所で2時間放置した後、485nmの波長の励起光により細胞サンプルから発せられる535nmの蛍光の強度を、蛍光マイクロプレートリーダー(HTS 7000,Perkin Elmer)を用いて測定した。なお、Calcein−AMを加えていない細胞サンプルについても同時にこの蛍光測定を行ったところ、蛍光は全く測定されなかった。The cell culture plate with the cell sample prepared as described above was transferred to a completely dark incubator maintained at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration and left for 24 hours. Thus, after the 24-hour incubation of the cell sample was completed, the cell culture plate was removed from the incubator. After removing only the medium (supernatant) from the cell sample in each well and adding 100 μl of DPBS, a CCK-F assay using a cytotoxicity detection reagent (Cell Counting Kit F, Dojindo) was performed according to the instruction manual. . In this CCK-F assay, the work from the start of replacing the cell sample medium with DPBS to the addition of Calcein-AM to the cell sample is extremely dim white light (9.5 × 10 −3 μW / cm 2 ). Under 20 minutes. After adding Calcein-AM to a cell sample and leaving it in a completely dark place at room temperature for 2 hours, the fluorescence intensity of 535 nm emitted from the cell sample by excitation light with a wavelength of 485 nm is measured with a fluorescence microplate reader. (HTS 7000, Perkin Elmer). In addition, when this fluorescence measurement was performed simultaneously also about the cell sample which has not added Calcein-AM, fluorescence was not measured at all.

図16に示したように、5−ALA−Me水溶液と、粒径が5nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液との混合液を液体培地に加えた場合、この液体培地を用いた細胞サンプルの蛍光強度は、それらを混合せずに液体培地に加えた場合のものに比べてわずかに大きくなることがわかった。また、粒径が5nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液と5−ALA−HCl水溶液とを混合して液体培地に加えた場合、この液体培地を用いた細胞サンプルの蛍光強度は、それらを混合せずに液体培地に加えた場合のものと比べて大きな違いはなかった。  As shown in FIG. 16, when a mixed solution of a 5-ALA-Me aqueous solution and a gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle size of 5 nm is added to the liquid medium, cells using this liquid medium are used. It was found that the fluorescence intensity of the samples was slightly higher than when they were added to the liquid medium without mixing. In addition, when a gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm and a 5-ALA-HCl aqueous solution are mixed and added to a liquid medium, the fluorescence intensity of cell samples using this liquid medium is There was no significant difference compared to the case of adding to the liquid medium without mixing.

しかしながら、5−ALA−Me水溶液と、粒径が17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液との混合液を液体培地に加えた場合、この液体培地を用いた細胞サンプルの蛍光強度は、それらを混合せずに液体培地に加えた場合のものより著しく低くなることがわかった。これに対し、5−ALA−HCl水溶液と、粒径が17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液との混合液を液体培地に加えた場合、この液体培地を用いた細胞サンプルの蛍光強度は、それらを混合せずに加えた細胞サンプルのものに比べてわずかに大きいものであった。また、5−ALA−Me水溶液とクエン酸バッファ(pH6.5)との混合液を液体培地に加えた場合、この液体培地を用いた細胞サンプルの蛍光強度は、それらを混合せずに加えた場合のものと比べて大きな違いはなかった。
これらの結果から、5−ALA−Me水溶液と、粒径が17nmの金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液とを混合して4時間置き、この混合液を加えた液体培地を用いて、5−ALA−Meと17nmの粒径をもつ金ナノ粒子との存在下で1522細胞を24時間保持することによっても、細胞増殖を抑制できることがわかった。
However, when a mixed solution of a 5-ALA-Me aqueous solution and a gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle size of 17 nm is added to the liquid medium, the fluorescence intensity of the cell sample using this liquid medium is It was found that they were significantly lower than when added to the liquid medium without mixing. On the other hand, when a mixed solution of a 5-ALA-HCl aqueous solution and a gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles having a particle size of 17 nm is added to the liquid medium, the fluorescence intensity of the cell sample using the liquid medium Were slightly larger than those of the cell samples added without mixing them. In addition, when a mixed solution of 5-ALA-Me aqueous solution and citrate buffer (pH 6.5) was added to the liquid medium, the fluorescence intensity of the cell sample using this liquid medium was added without mixing them. There was no big difference compared to the case.
From these results, a 5-ALA-Me aqueous solution and a gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle size of 17 nm were mixed and placed for 4 hours, and a liquid medium to which this mixture was added was used for 5 hours. It was found that cell proliferation can also be suppressed by maintaining 1522 cells in the presence of ALA-Me and gold nanoparticles having a particle size of 17 nm for 24 hours.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を23時間保持したときの細胞増殖の抑制の効果を示すグラフである。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、82nm、および103nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。5−ALA−HClを含む細胞サンプルは、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製したものであり、5mMの濃度で5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。また、比較のために、細胞懸濁液にHClを加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製した細胞サンプルについても併せて示した。さらには、細胞懸濁液に5−ALA−HClおよびHClのいずれも加えないで、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製したものについても併せて示した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。(A)は、細胞数計測装置を用いて得られた各細胞サンプルの細胞濃度を示す。(B)は、トリパンブルー染色法によって得られた各細胞サンプル(n=2)の平均の生細胞濃度を示す。(C)は、CCK−Fアッセイによって得られた各細胞サンプル(n=5)の平均の蛍光強度を示す。It is a graph which shows the effect of suppression of cell growth when HL-60 cell is hold | maintained for 23 hours in presence of 5-ALA-HCl and a gold nanoparticle. Gold nanoparticles are spherical and have any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm with a narrow particle size distribution. The cell sample containing 5-ALA-HCl was prepared by adding 5-ALA-HCl to the cell suspension and then adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water. Yes, containing 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. . For comparison, cell samples prepared by adding HCl to the cell suspension and then adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water are also shown. Furthermore, the cell suspension is also shown in which the gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water was added without adding 5-ALA-HCl or HCl to the cell suspension. It was. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained. (A) shows the cell concentration of each cell sample obtained using the cell number measuring apparatus. (B) shows the average viable cell concentration of each cell sample (n = 2) obtained by the trypan blue staining method. (C) shows the average fluorescence intensity of each cell sample (n = 5) obtained by the CCK-F assay.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持するときに、5−ALA−HClの濃度を10mM以下の様々な値に設定したときの細胞濃度の増加の違いを示すグラフである。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、および82nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。細胞サンプルは、細胞懸濁液に5−ALA−HClを様々な濃度で加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で23時間行った。The difference in the increase in cell concentration when the concentration of 5-ALA-HCl is set to various values of 10 mM or less when HL-60 cells are maintained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. It is a graph to show. Gold nanoparticles are spherical and have a narrow particle size distribution with any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm. Cell samples were prepared by adding 5-ALA-HCl at various concentrations to the cell suspension, and then adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water. Cells were maintained for 23 hours in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持するときに、金ナノ粒子の濃度を40μMより低い様々な値に設定したときの細胞濃度の増加の違いを示すグラフである。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、および82nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。細胞サンプルは、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加えてから、金ナノ粒子を様々な濃度で含む金クエン酸コロイド液、またはクエン酸バッファ(pH3.3)を加えて調製した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で23時間行った。Graph showing the difference in increase in cell concentration when the concentration of gold nanoparticles is set to various values lower than 40 μM when retaining HL-60 cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. It is. Gold nanoparticles are spherical and have a narrow particle size distribution with any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm. Cell samples were prepared by adding 5-ALA-HCl to the cell suspension, and then adding gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles at various concentrations, or citrate buffer (pH 3.3). Cells were maintained for 23 hours in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持するときに、保持時間を23時間以内の様々な値に設定したときの細胞増殖の抑制の効果を示すグラフである。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、および82nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。細胞サンプルは、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加えてから、金ナノ粒子を様々な濃度で含む金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)または水を加えて調製した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。(A)は、細胞の保持時間を0時間、4時間、8時間、12時間、18時間、または23時間としたときの細胞濃度の時間変化を示す。(B)は、細胞の保持時間を4時間としたときに、CCK−Fアッセイによって得られた各細胞サンプル(n=3)の平均の蛍光強度を示す。It is a graph which shows the effect of suppression of cell growth when holding time is set to various values within 23 hours, when holding HL-60 cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. . Gold nanoparticles are spherical and have a narrow particle size distribution with any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm. Cell samples were prepared by adding 5-ALA-HCl to the cell suspension and then adding gold citrate colloidal solution containing various concentrations of gold nanoparticles, citrate buffer (pH 3.3) or water. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained. (A) shows the time change of the cell concentration when the retention time of the cells is 0 hour, 4 hours, 8 hours, 12 hours, 18 hours, or 23 hours. (B) shows the average fluorescence intensity of each cell sample (n = 3) obtained by the CCK-F assay when the cell retention time is 4 hours.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持するときに、5−ALA−HClと金ナノ粒子とを混合して1時間おいてから細胞に投与したときの細胞増殖の抑制の効果を示すグラフである。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、および41nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。細胞サンプルは、5−ALA−HCl水溶液と金クエン酸コロイド液との混合液、5−ALA−HCl水溶液とクエン酸バッファ(pH3.3)との混合液、または5−ALA−HCl水溶液を水で希釈した希釈液を、それぞれ細胞懸濁液に加えて調製したものである。比較のために、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製した細胞サンプルについても併せて示した。このグラフに示したいずれの細胞サンプルも、5mMの濃度で5−ALA−HClを含み、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、および82nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で23時間行った。棒グラフは、細胞数計測装置を用いて得られた各細胞サンプルの細胞濃度を示す。折れ線グラフは、トリパンブルー染色法によって得られた各細胞サンプルの生細胞濃度を示す。When HL-60 cells are retained in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles, the cells are mixed with 5-ALA-HCl and gold nanoparticles for 1 hour and then administered to the cells. It is a graph which shows the effect of suppression of proliferation. Gold nanoparticles are spherical and have a narrow particle size distribution with any particle size of 5 nm, 17 nm, and 41 nm. The cell sample is prepared by mixing a mixed solution of 5-ALA-HCl aqueous solution and gold citrate colloid solution, a mixed solution of 5-ALA-HCl aqueous solution and citrate buffer (pH 3.3), or 5-ALA-HCl aqueous solution with water. Each of the diluted solutions prepared by adding to the cell suspension was prepared. For comparison, cell samples prepared by adding 5-ALA-HCl to the cell suspension and then adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water are also shown. . All the cell samples shown in this graph contain 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm have a particle size of 17 nm, 41 nm, and 82 nm at a concentration of 22 μM. Those containing gold nanoparticles each contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. Cells were maintained for 23 hours in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration. The bar graph shows the cell concentration of each cell sample obtained using the cell number counting device. The line graph shows the viable cell concentration of each cell sample obtained by the trypan blue staining method.

5−ALA−Meと金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持したときの細胞濃度の増加の違いを示すグラフである。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、82nm、および103nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。5−ALA−Meを含む細胞サンプルは、細胞懸濁液に5−ALA−Meを加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製したものであり、5mMの濃度で5−ALA−Meを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。また、比較のために、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製した細胞サンプルについても併せて示した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。It is a graph which shows the difference in the increase in a cell density | concentration when HL-60 cell is hold | maintained in presence of 5-ALA-Me and a gold nanoparticle. Gold nanoparticles are spherical and have any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm with a narrow particle size distribution. The cell sample containing 5-ALA-Me was prepared by adding 5-ALA-Me to the cell suspension and then adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water. Yes, containing 5-ALA-Me at a concentration of 5 mM. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. . For comparison, cell samples prepared by adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water after adding 5-ALA-HCl to the cell suspension are also shown. Indicated. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained.

5−ALA−Meと金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持するときに、5−ALA−Meの濃度を5mM以下の様々な値に設定したときの細胞濃度の増加の違いを示すグラフである。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、および82nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。細胞サンプルは、細胞懸濁液に5−ALA−Meを様々な濃度で加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で24時間行った。When retaining HL-60 cells in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles, the difference in increase in cell concentration when the concentration of 5-ALA-Me is set to various values of 5 mM or less. It is a graph to show. Gold nanoparticles are spherical and have a narrow particle size distribution with any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm. Cell samples were prepared by adding 5-ALA-Me at various concentrations to the cell suspension, and then adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water. Cells were maintained for 24 hours in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained.

5−ALA−Meと金ナノ粒子との存在下でHL−60細胞を保持するときに、5−ALA−Meと金ナノ粒子とを混合して3時間以内の様々な時間おいてから細胞に投与したときの細胞濃度の増加の違いを示すグラフである。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、および41nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。細胞サンプル(n=2)は、5−ALA−Me水溶液と金クエン酸コロイド液とを混合して0〜3時間おいた混合液、5−ALA−Me水溶液とクエン酸バッファ(pH6.5)とを混合して0〜3時間おいた混合液、または5−ALA−Me水溶液を水で希釈して0〜3時間おいた希釈液を、それぞれ細胞懸濁液に加えて調製したものである。比較のために、細胞懸濁液に5−ALA−Meを加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH6.5)、または水を加えて調製した細胞サンプルについても併せて示した。さらには5−ALA−HCl水溶液と17nmの粒径の金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液とを混合して0〜3時間置いた混合液を細胞懸濁液に加えて調製した細胞サンプルと、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加えてから、17nmの粒径の金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液を加えて調製した細胞サンプルについても併せて示した。このグラフに示したいずれの細胞サンプルも、5mMの濃度で5−ALA−Meまたは5−ALA−HClを含み、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、および41nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で23時間行った。なお、このグラフでは、細胞懸濁液に5−ALA−Meおよび5−ALA−HClのいずれも加えないでクエン酸バッファ(pH6.5)を加えて調製した細胞サンプルで測定された細胞濃度を1とし(図示せず)、他の全ての細胞サンプルで得られた細胞濃度はそれに対する比の値をとって、その平均値を示した。When holding HL-60 cells in the presence of 5-ALA-Me and gold nanoparticles, the cells are mixed with 5-ALA-Me and gold nanoparticles after various times within 3 hours. It is a graph which shows the difference in the increase in cell concentration when administered. Gold nanoparticles are spherical and have a narrow particle size distribution with any particle size of 5 nm, 17 nm, and 41 nm. A cell sample (n = 2) was prepared by mixing a 5-ALA-Me aqueous solution and a gold citrate colloid solution and leaving for 0 to 3 hours, a 5-ALA-Me aqueous solution and a citrate buffer (pH 6.5) And a mixed solution that was mixed for 0 to 3 hours, or a 5-ALA-Me aqueous solution diluted with water and diluted for 0 to 3 hours was added to the cell suspension, respectively. . For comparison, cell samples prepared by adding 5-ALA-Me to the cell suspension and then adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 6.5), or water are also shown. . Furthermore, a cell sample prepared by adding a mixed solution of an aqueous 5-ALA-HCl solution and a gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles having a particle diameter of 17 nm and placing the mixture for 0 to 3 hours to the cell suspension; A cell sample prepared by adding 5-ALA-HCl to the cell suspension and then adding a gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle diameter of 17 nm is also shown. Any cell sample shown in this graph contains 5-ALA-Me or 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM, and contains gold nanoparticles with a particle size of 5 nm at a concentration of 22 μM, 17 nm and 41 nm. In the case of containing gold nanoparticles having a particle diameter of 36 μM, each contains gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. Cells were maintained for 23 hours in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration. In this graph, the cell concentration measured in a cell sample prepared by adding citrate buffer (pH 6.5) without adding 5-ALA-Me and 5-ALA-HCl to the cell suspension is shown. The cell concentration obtained in all other cell samples was set to 1 (not shown), and the ratio was taken as an average value.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でHL−525細胞を22時間保持したときの細胞濃度の増加の違いを示すグラフである。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、82nm、および103nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。5−ALA−HClを含む細胞サンプルは、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製したものであり、5mMの濃度で5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは44μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは72μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。また、比較のために、細胞懸濁液に5−ALA−HClを加えないで、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製したものについても併せて示した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。It is a graph which shows the difference in the increase in a cell concentration when HL-525 cell is hold | maintained for 22 hours in presence of 5-ALA-HCl and a gold nanoparticle. Gold nanoparticles are spherical and have any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm with a narrow particle size distribution. The cell sample containing 5-ALA-HCl was prepared by adding 5-ALA-HCl to the cell suspension and then adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water. Yes, containing 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM. In addition, gold nanoparticles having a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 44 μM, and gold nanoparticles having a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 72 μM. . For comparison, a cell suspension prepared by adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water without adding 5-ALA-HCl is also shown. It was. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を24時間保持したときの細胞増殖の抑制の効果を示すグラフである。ここではCCK−Fアッセイによって得られた各細胞サンプル(n=2)の平均の蛍光強度を示した。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、82nm、および103nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。5−ALA−HClを含む細胞サンプルは、5−ALA−HClおよび金クエン酸コロイド液を加えた液体培地、5−ALA−HClおよびクエン酸バッファ(pH3.3)を加えた液体培地、5−ALA−HClおよび水を加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与したものであり、5mMの濃度で5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。また、比較のために、HClおよび金クエン酸コロイド液を加えた液体培地、HClおよびクエン酸バッファ(pH3.3)を加えた液体培地、HClおよび水を加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与した細胞サンプルについても併せて示した。さらには、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水のみを加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与した細胞サンプルについても併せて示した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。なお、このグラフでは、水のみを加えた液体培地を細胞に投与した細胞サンプルで測定された蛍光強度を1とし、他の全ての細胞サンプルで得られた蛍光強度は、それに対する比の値を示した。It is a graph which shows the effect of suppression of cell growth when MCF-7 cell is hold | maintained for 24 hours in presence of 5-ALA-HCl and a gold nanoparticle. Here, the average fluorescence intensity of each cell sample (n = 2) obtained by the CCK-F assay is shown. Gold nanoparticles are spherical and have any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm with a narrow particle size distribution. Cell samples containing 5-ALA-HCl are liquid medium containing 5-ALA-HCl and gold citrate colloid solution, liquid medium containing 5-ALA-HCl and citrate buffer (pH 3.3), 5- A liquid medium to which ALA-HCl and water are added is prepared, and these liquid mediums are respectively administered to cells, and contain 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. . For comparison, a liquid medium to which HCl and gold citrate colloid solution are added, a liquid medium to which HCl and citrate buffer (pH 3.3) are added, and a liquid medium to which HCl and water are added are prepared. It also showed together about the cell sample which administered each liquid medium to the cell. Furthermore, the liquid culture medium which added only the gold citrate colloid liquid, the citrate buffer (pH 3.3), or water was prepared, and the cell sample which administered each of these liquid culture media to the cell was also shown collectively. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained. In this graph, the fluorescence intensity measured in a cell sample in which a liquid medium containing only water is administered to the cell is 1, and the fluorescence intensity obtained in all other cell samples is the ratio value relative thereto. Indicated.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を保持するときに、保持時間を18時間以内の様々な値に設定したときの細胞増殖の抑制の効果を示すグラフである。ここではCCK−Fアッセイによって得られた各細胞サンプル(n=2)の平均の蛍光強度を示した。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、82nm、および103nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。5−ALA−HClを含む細胞サンプルは、5−ALA−HClおよび金クエン酸コロイド液を加えた液体培地、5−ALA−HClおよびクエン酸バッファ(pH3.3)を加えた液体培地、5−ALA−HClおよび水を加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与したものであり、51mMの濃度で5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。さらには、5nmの粒径の金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液または水のみを加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与した細胞サンプルについても併せて示した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。(A)は、保持時間を0時間としたときの蛍光強度を示す。(B)は、保持時間を6時間としたときの蛍光強度を示す。(C)は、保持時間を12時間としたときの蛍光強度を示す。(D)は、保持時間を18時間としたときの蛍光強度を示す。It is a graph which shows the effect of suppression of cell growth when holding time is set to various values within 18 hours when holding MCF-7 cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles. . Here, the average fluorescence intensity of each cell sample (n = 2) obtained by the CCK-F assay is shown. Gold nanoparticles are spherical and have any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm with a narrow particle size distribution. Cell samples containing 5-ALA-HCl are liquid medium supplemented with 5-ALA-HCl and gold citrate colloid solution, liquid medium supplemented with 5-ALA-HCl and citrate buffer (pH 3.3), 5- A liquid medium to which ALA-HCl and water are added is prepared, and these liquid mediums are respectively administered to cells, and contain 5-ALA-HCl at a concentration of 51 mM. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. . In addition, a liquid medium containing only gold citrate colloidal solution containing gold nanoparticles having a particle diameter of 5 nm or water was prepared, and cell samples in which these liquid mediums were respectively administered to cells were also shown. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained. (A) shows the fluorescence intensity when the retention time is 0 hours. (B) shows the fluorescence intensity when the retention time is 6 hours. (C) shows the fluorescence intensity when the retention time is 12 hours. (D) shows the fluorescence intensity when the retention time is 18 hours.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を保持したときの細胞の形態的な変化を示す写真である。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、82nm、および103nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。5−ALA−HClを含む細胞サンプルは、細胞培養液に5−ALA−HClを加えてから、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水を加えて調製したものであり、5mMの濃度で5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。また、比較のために、5nmの粒径の金ナノ粒子を含む金クエン酸コロイド液を細胞培養液に加えて調製した細胞サンプルと、何も細胞培養液に加えなかった細胞サンプルについても、細胞の形態的な観察を行った。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。It is a photograph which shows the morphological change of a cell when MCF-7 cell is hold | maintained in presence of 5-ALA-HCl and a gold nanoparticle. Gold nanoparticles are spherical and have any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm with a narrow particle size distribution. A cell sample containing 5-ALA-HCl is prepared by adding 5-ALA-HCl to a cell culture medium and then adding gold citrate colloid solution, citrate buffer (pH 3.3), or water. It contains 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. . For comparison, a cell sample prepared by adding a gold citrate colloid solution containing gold nanoparticles having a particle size of 5 nm to a cell culture solution and a cell sample in which nothing was added to the cell culture solution A morphological observation was made. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained.

5−ALA−Meと金ナノ粒子との存在下でMCF−7細胞を24時間保持したときの細胞増殖の抑制の効果を示すグラフである。ここではCCK−Fアッセイによって得られた各細胞サンプル(n=2)の平均の蛍光強度を示した。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、および82nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。5−ALA−Meを含む細胞サンプルは、5−ALA−Meおよび金クエン酸コロイド液を加えた液体培地、5−ALA−Meおよびクエン酸バッファ(pH3.1または6.5)を加えた液体培地、5−ALA−Meおよび水を加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与したものであり、5mMの濃度で5−ALA−Meを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、および82nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。また、比較のために、5−ALA−HClおよび金クエン酸コロイド液を加えた液体培地、5−ALA−HClおよびクエン酸バッファ(pH3.3または6.5)を加えた液体培地、5−ALA−HClおよび水を加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与した細胞サンプルについても併せて示した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。It is a graph which shows the effect of suppression of cell growth when MCF-7 cell is hold | maintained for 24 hours in presence of 5-ALA-Me and a gold nanoparticle. Here, the average fluorescence intensity of each cell sample (n = 2) obtained by the CCK-F assay is shown. Gold nanoparticles are spherical and have a narrow particle size distribution with any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, and 82 nm. Cell samples containing 5-ALA-Me are liquid media containing 5-ALA-Me and gold citrate colloid solution, and liquid containing 5-ALA-Me and citrate buffer (pH 3.1 or 6.5). A liquid medium to which a medium, 5-ALA-Me and water are added is prepared, and these liquid mediums are respectively administered to cells, and contain 5-ALA-Me at a concentration of 5 mM. In addition, gold nanoparticles having a particle size of 5 nm are contained at a concentration of 22 μM, and gold nanoparticles having a particle size of 17 nm, 41 nm, and 82 nm are contained at a concentration of 36 μM, respectively. For comparison, a liquid medium containing 5-ALA-HCl and gold citrate colloid solution, a liquid medium containing 5-ALA-HCl and citrate buffer (pH 3.3 or 6.5), 5- A liquid medium to which ALA-HCl and water were added was prepared, and cell samples obtained by administering these liquid medium to cells were also shown. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained.

5−ALA−HClと金ナノ粒子との存在下で1522細胞を24時間保持したときの細胞増殖の抑制の効果を示すグラフである。ここではCCK−Fアッセイによって得られた各細胞サンプル(n=6)の平均の蛍光強度を示した。金ナノ粒子は球状であり、5nm、17nm、41nm、82nm、および103nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。5−ALA−HClを含む細胞サンプルは、5−ALA−HClおよび金クエン酸コロイド液を加えた液体培地、5−ALA−HClおよびクエン酸バッファ(pH3.3)を加えた液体培地、5−ALA−HClおよび水を加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与したものであり、5mMの濃度で5−ALA−HClを含むものである。また、5nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは22μMの濃度で、17nm、41nm、82nm、および103nmの粒径の金ナノ粒子を含むものでは36μMの濃度で、それぞれ金ナノ粒子を含むものである。また、比較のために、HClおよび金クエン酸コロイド液を加えた液体培地、HClおよびクエン酸バッファ(pH3.3)を加えた液体培地、HClおよび水を加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与した細胞サンプルについても併せて示した。さらには、金クエン酸コロイド液、クエン酸バッファ(pH3.3)、または水のみを加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与した細胞サンプルについても併せて示した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。It is a graph which shows the effect of suppression of cell growth when 1522 cells are hold | maintained for 24 hours in presence of 5-ALA-HCl and a gold nanoparticle. Here, the average fluorescence intensity of each cell sample (n = 6) obtained by the CCK-F assay is shown. Gold nanoparticles are spherical and have any particle size of 5 nm, 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm with a narrow particle size distribution. Cell samples containing 5-ALA-HCl are liquid medium containing 5-ALA-HCl and gold citrate colloid solution, liquid medium containing 5-ALA-HCl and citrate buffer (pH 3.3), 5- A liquid medium to which ALA-HCl and water are added is prepared, and these liquid mediums are respectively administered to cells, and contain 5-ALA-HCl at a concentration of 5 mM. Also, those containing gold nanoparticles with a particle size of 5 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 22 μM, and those containing gold nanoparticles with a particle size of 17 nm, 41 nm, 82 nm, and 103 nm contain gold nanoparticles at a concentration of 36 μM. . For comparison, a liquid medium to which HCl and gold citrate colloid solution are added, a liquid medium to which HCl and citrate buffer (pH 3.3) are added, and a liquid medium to which HCl and water are added are prepared. It also showed together about the cell sample which administered each liquid medium to the cell. Furthermore, the liquid culture medium which added only the gold citrate colloid liquid, the citrate buffer (pH 3.3), or water was prepared, and the cell sample which administered each of these liquid culture media to the cell was also shown collectively. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained.

5−ALA−HClと粒径が5nmの金ナノ粒子との存在下で1522細胞を保持するときに、金ナノ粒子については0μM、22μM、33μM、および44μMの濃度から選択し、5−ALA−HClについては0mM、2.5mM、5mM、および10mMの濃度から選択して1522細胞を保持したときの細胞増殖の抑制の効果を示すグラフである。ここではCCK−Fアッセイによって得られた各細胞サンプル(n=2)の平均の蛍光強度を示した。金ナノ粒子は球状であり、5nmの粒径を狭い粒度分布で有する。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で24時間行った。When retaining 1522 cells in the presence of 5-ALA-HCl and gold nanoparticles with a particle size of 5 nm, the gold nanoparticles are selected from concentrations of 0 μM, 22 μM, 33 μM, and 44 μM, and 5-ALA− About HCl, it is a graph which shows the effect of suppression of cell growth when selecting from the density | concentration of 0 mM, 2.5 mM, 5 mM, and 10 mM and hold | maintaining 1522 cells. Here, the average fluorescence intensity of each cell sample (n = 2) obtained by the CCK-F assay is shown. Gold nanoparticles are spherical and have a 5 nm particle size with a narrow particle size distribution. Cells were maintained for 24 hours in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained.

5−ALA−Meと金ナノ粒子との存在下で1522細胞を保持したときの細胞増殖の抑制の効果を示すグラフである。ここではCCK−Fアッセイによって得られた各細胞サンプル(n=2)の平均の蛍光強度を示した。金ナノ粒子は球状であり、5nmおよび17nmのいずれかの粒径を狭い粒度分布で有する。5−ALA−Meを含む細胞サンプルは、5−ALA−Meを加えてから金クエン酸コロイド液を加えた液体培地、および5−ALA−Meを加えてからクエン酸バッファ(pH6.5)を加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与したものと、5−ALA−Meおよび金クエン酸コロイド液を混合して4時間おいてから加えた液体培地、5−ALA−Meおよびクエン酸バッファ(pH6.5)を混合して4時間おいてから加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与したものとを調製した。一方、比較のための5−ALA−HClを含む細胞サンプルは、5−ALA−HClを加えてから金クエン酸コロイド液を加えた液体培地、および5−ALA−HClを加えてからクエン酸バッファ(pH6.5)を加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与したものと、5−ALA−HClおよび金クエン酸コロイド液を混合して4時間おいてから加えた液体培地、5−ALA−HClおよびクエン酸バッファ(pH6.5)を混合して4時間おいてから加えた液体培地を用意し、これらの液体培地をそれぞれ細胞に投与したものとをそれぞれ調製した。細胞の保持は、37℃および5%のCO濃度が保たれ、かつ完全に真っ暗なインキュベータ内で行った。It is a graph which shows the effect of suppression of cell growth when 1522 cell is hold | maintained in presence of 5-ALA-Me and a gold nanoparticle. Here, the average fluorescence intensity of each cell sample (n = 2) obtained by the CCK-F assay is shown. Gold nanoparticles are spherical and have a particle size distribution of either 5 nm or 17 nm with a narrow particle size distribution. A cell sample containing 5-ALA-Me was prepared by adding a liquid medium containing 5-ALA-Me followed by a gold citrate colloid solution, and adding 5-ALA-Me followed by citrate buffer (pH 6.5). Liquid media added were prepared, and each of these liquid media administered to cells, 5-ALA-Me and gold citrate colloidal solution were mixed and added for 4 hours, and then added, 5-ALA- A liquid medium added with Me and citrate buffer (pH 6.5) added after 4 hours was prepared, and these liquid mediums were respectively administered to cells. On the other hand, a cell sample containing 5-ALA-HCl for comparison includes a liquid medium in which 5-ALA-HCl is added and then a gold citrate colloid solution is added, and 5-ALA-HCl is added and then a citrate buffer is added. A liquid medium added with (pH 6.5) was prepared, and each of these liquid mediums administered to the cells was mixed with 5-ALA-HCl and gold citrate colloid liquid, and the liquid added after 4 hours. A medium, 5-ALA-HCl, and citrate buffer (pH 6.5) were mixed, and a liquid medium added after 4 hours was prepared, and these liquid mediums were respectively administered to cells. Cell retention was performed in a completely dark incubator with 37 ° C. and 5% CO 2 concentration maintained.

Claims (6)

5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる物質の少なくとも一種と、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を含むナノ粒子との存在下で細胞を保持することを特徴とする細胞増殖の抑制方法。A method for inhibiting cell growth, comprising retaining cells in the presence of at least one substance selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof and nanoparticles containing at least one substance selected from metals and metal compounds . 該金属は貴金属である請求項1に記載の細胞増殖の抑制方法。The method for inhibiting cell growth according to claim 1, wherein the metal is a noble metal. 該貴金属は金である請求項2に記載の細胞増殖の抑制方法。The method for inhibiting cell growth according to claim 2, wherein the noble metal is gold. 該ナノ粒子は100ナノメートル以下の粒子サイズを有する請求項1〜3に記載の細胞増殖の抑制方法。The method for inhibiting cell proliferation according to claim 1, wherein the nanoparticles have a particle size of 100 nanometers or less. 前記5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる物質の少なくとも一種は、5−アミノレブリン酸塩酸塩および/または5−アミノレブリン酸メチルエステル塩酸塩である請求項1〜4に記載の細胞増殖の抑制方法。The method for inhibiting cell growth according to claims 1 to 4, wherein at least one of the substances selected from the 5-aminolevulinic acids and salts thereof is 5-aminolevulinic acid hydrochloride and / or 5-aminolevulinic acid methyl ester hydrochloride. 5−アミノレブリン酸類およびその塩から選ばれる物質の少なくとも一種と、金属および金属化合物から選ばれる物質の少なくとも一種を含むナノ粒子と、を含むことを特徴とする細胞増殖の抑制剤。A cell growth inhibitor comprising: at least one substance selected from 5-aminolevulinic acids and salts thereof; and nanoparticles containing at least one substance selected from metals and metal compounds.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011016753A (en) * 2009-07-08 2011-01-27 Sbi Alapromo Co Ltd Preventing and improving agent for cancer having 5-aminolevulinic acid, derivative or salt thereof as active ingredient

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