JPH09286739A - バイオアクティビティの生命活性を制御する物質の計画設計方法 - Google Patents

バイオアクティビティの生命活性を制御する物質の計画設計方法

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JPH09286739A
JPH09286739A JP12392496A JP12392496A JPH09286739A JP H09286739 A JPH09286739 A JP H09286739A JP 12392496 A JP12392496 A JP 12392496A JP 12392496 A JP12392496 A JP 12392496A JP H09286739 A JPH09286739 A JP H09286739A
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Japan
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bioactivity
spectrum
planning
substance
quantum
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JP12392496A
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Tomoya Satou
知矢 佐藤
Akira Masai
章 政井
Namio Kodama
南海雄 児玉
Takeshi Watanabe
剛 渡邉
Hiromasa Ito
弘昌 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、細胞等のバイオアクティ
ビティの生命活性を制御する物質を所望に計画設計する
ことにある。 【構成】 このため、この発明は、バイオアクティビテ
ィの特定領域における量子的固有エネルギをスペクトル
解析して前記バイオアクティビティの特性を示す特有の
スペクトルを得て、この特有のスペクトルと関連するス
ペクトルの発現する量子的固有エネルギと共鳴的に相互
作用しうるように前記バイオアクティビティの生命活性
を制御する物質を計画設計することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はバイオアクティビ
ティの生命活性を制御する物質の計画設計方法に係り、
特に、細胞等のバイオアクティビティの生命活性を制御
する物質を所望にデザインし得るバイオアクティビティ
の生命活性を制御する物質の計画設計方法に関する。
【0002】
【従来の技術】生命ないし生命活性を有する有機物(細
胞、細菌、真菌、ウイルス等)、ないしこの有機物の集
合体である有機体(魚、植物等)(以下、「バイオアク
ティビティ:Bioactivity」という)の生命
活性の制御については、様々な研究がなされている。
【0003】例えば、生体の癌等の悪性細胞の治療を目
的とする研究や、細胞のホルモン等産生のコントロール
の研究、大腸菌等を利用してホルモン、GCS−F、イ
ンターフエロン等を作る研究等がなされている。これら
の研究においては、バイオアクティビティの生命活性
(代謝も含む)を制御するために、その構造を特定しよ
うとしていた。
【0004】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、バイオ
アクティビティの構造を特定する研究においては、形態
や構造物質の特定、遺伝子の構造解明等の物質中心主義
に傾いており、現在のところ満足な成果を得られていな
い。
【0005】細胞を構成する原子や分子は、膨大な数に
のぼるものであり、このような膨大な数の物質とその<
量子状態>を正常細胞と悪性細胞からすべて洗い出し、
「悪性細胞とは何か」を構造的に定義することはほとん
ど不可能である。正常細胞でさえ、生物の種類、固体
数、臓器、栄養状態、あるいは生息の環境等によって、
その構成要素となる原子や分子は変化するはずだからで
ある。
【0006】このため、従来の物質中心主義の研究方法
においては、バイオアクティビティがどのようなものか
を特定できないため、その生命活性を制御する、例え
ば、悪性細胞を選択的に殺傷する研究、細胞のホルモン
産生等をコントロールする研究、あるいは、大腸菌等を
利用してホルモン等を作る研究等において、十分な成果
を得られない問題がある。
【0007】この発明は、バイオアクティビティの生化
学的なメカニズムをブラックボックスに閉じ込め、細胞
等の構成要素となる原子や分子を、その量子的状態まで
含めてスペクトル解析により特定し、バイオアクティビ
ティの生命活性を制御する物質を所望に計画設計しよう
とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、バ
イオアクティビティの特定領域における量子的固有エネ
ルギをスペクトル解析して前記バイオアクティビティの
特性を示す特有のスペクトルを得て、この特有のスペク
トルと関連するスペクトルの発現する量子的固有エネル
ギと共鳴的に相互作用しうるように前記バイオアクティ
ビティの生命活性を制御する物質を計画設計することを
特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】この発明は、バイオアクティビテ
ィの特性を示す特有のスペクトルと関連するスペクトル
の発現する量子的固有エネルギと共鳴的に相互作用しう
るようにバイオアクティビティの生命活性を制御する物
質を計画設計することにより、バイオアクティビティと
量子的エネルギのやりとりにより共鳴的に作用して生命
活性に影響を及ぼす量子的固有エネルギが備えられた物
質を所望に計画設計することができる。例えば、悪性細
胞の死ぬ特有のスペクトルと同じか近傍のスペクトルが
現れるように物質を計画設計することにより、殺傷効果
の高い抗癌剤を得ることができる。
【0010】
【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。図1〜図4は、この発明の実施例を示すものであ
る。図4において、2は細胞等のバイオアクティビテ
ィ、4は照射部、6は検出部、8は演算処理部である。
細胞等のバイオアクティビティ2は、照射部4により電
磁波や音波等の量子エネルギを照射される。検出部6
は、バイオアクティビティ2のスペクトルを検出し、演
算処理部8に入力する。
【0011】演算処理部8は、バイオアクティビティ2
の特定領域における量子的固有エネルギのスペクトルを
解析し、検出された特定領域のスペクトルを前記バイオ
アクティビティ2の特性を示す特有のスペクトルとして
得て、この特有のスペクトルと関連するスペクトルの発
現する量子的固有エネルギと共鳴的に相互作用しうるよ
うに、バイオアクティビティ2の生命活性を制御する物
質を計画設計するものである。
【0012】前記スペクトルの解析は、特定領域、例え
ば、紫外線〜ミリ波領域において、正常細胞及び悪性細
胞、血液、細菌、ウイルス等の各種のバイオアクティビ
ティをサンプルとして行った。各サンプルの特有のスペ
クトルは、測定領域全般に広く観測された。
【0013】細胞や細菌においては、特に赤外線領域の
波数1250cm-1近傍で特有の吸収スペクトルが多数
得られた。また、抗生物質や抗癌剤においても、同様な
傾向のスペクトルが得られた。
【0014】特に、正常細胞にはなく、悪性細胞では高
頻度に観測される特有のスペクトル、すなわち、悪性の
指標となる複数のスペクトルが得られた。一例として、
赤外線領域における特有のスペクトルに波数1261.
4cm-1の吸収スペクトルが得られた(図1参照)。
【0015】このように、悪性細胞の特定領域における
スペクトルを解析することにより、検出されたスペクト
ルを悪性細胞の特性を示す特有のスペクトルとして得る
ことができる。
【0016】このように得られた悪性細胞の特性を示す
特有のスペクトルと、この悪性細胞の特有のスペクトル
近傍に特有のスペクトルを有する抗癌剤の悪性細胞殺傷
効果との間には、スペクトル間の距離を介して強い相関
が認められた。
【0017】例えば、悪性細胞の特有のスペクトルして
波数1261.4cm-1の吸収スペクトル(VX2;図
1参照)、抗癌剤としてシスプラチン(Cis;特有の
スペクトルとして波数1299.9cm-1の吸収スペク
トル、図2参照)、カルボプラチン(CRB;特有のス
ペクトルとして波数1379.0cm-1の吸収スペクト
ル、図3参照)、を例にとる。
【0018】シスプラチンは、臨床上代表的な抗癌剤
で、分子量300、用量は約90mg/m2 (体表面
積)である。カルボプラチンは、Cisの誘導体で、分
子量371、シスプラチンと同等の効果を示す用量は細
胞によって差はあるものの、およそ350mg/m
2 (体表面積)とされている。
【0019】シスプラチンと悪性細胞の波数の差の絶対
値は、1299.9−1261.4≒38.5である。
カルボプラチンと悪性細胞の波数の差の絶対値は、13
79.0−1261.4≒117.6である。これによ
り、同等の効果を示すのに必要なCis及びCRBの分
子数比は38.5:117.6≒1:3.05となり、
両辺に各々の分子量を乗じて重量比にするとCis:C
RB=1×300:3.05×371≒1:3.77≒
1:3.8となる。
【0020】一方、シスプラチン及びカルボプラチンの
臨床上の用量の重量比は、90:350≒1:3.88
≒1:3.9である。
【0021】シスプラチン及びカルボプラチンは、効果
発現に際してそれ自身の消耗も構造の変化も伴わないの
で、悪性細胞の弱点となる特有のスペクトル(ここでは
波数1261.4cm-1の吸収スペクトル)との量子的
共鳴現象で“触媒的”に悪性細胞を殺傷し、その共鳴は
波数の差が小さい場合はその差の絶対値に比例して減衰
する。
【0022】つまり、悪性細胞が死ぬスペクトルに抗癌
剤のスペクトルを近づけると、抗癌作用が高まることが
わかる。したがって、悪性細胞を殺すスペクトルと一致
するスペクトルの発現する抗癌剤を作れば、効き目の高
い抗癌剤を得ることができるものである。
【0023】このように、悪性細胞に対する抗癌剤の作
用機序が、互いに近傍に位置する特有のスペクトル同士
の量子的共鳴現象であるとすると、薬剤の臨床上の力価
に対して理論値は良い近似値を示す。他の抗癌剤とその
誘導体においても、同様な現象が認められた。
【0024】これにより、悪性細胞等のバイオアクティ
ビティの現象をスペクトルにより特定することにより、
悪性細胞を殺傷する抗癌剤等の物質を容易に計画設計す
ることができる。
【0025】このため、この方法によれば、既存の抗癌
剤の効果増強や副作用軽減等の改良はもとより、望まし
い抗癌剤を自由に計画設計することができる。また、こ
の方法によれば、現状ではきわめて開発が困難な抗ウイ
ルス剤や、現在問題となっている薬剤耐性菌(MRS
A、すなわち、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌など)に
効果的な抗生物質の開発も可能にする。さらに、この方
法によれば、エイズウイルスや肝炎のウイルス等につい
ても同様に、効果的な抗ウイルス剤を計画設計すること
ができる。
【0026】また、シスプラチンをはじめとし、抗癌剤
の多くは、骨髄に悪い影響を与える場合がある。骨髄に
悪い影響を与えるスペクトルの一例として、1300c
-1が得られた。そこで、悪性細胞が死ぬスペクトルの
1261.4cm-1に近く、且つ、骨髄のスペクトルか
らはなれたスペクトルが現れるように抗癌剤を計画設計
することにより、骨髄に悪い影響を少なくし、悪性細胞
を殺傷する効果の高い抗癌剤を得ることができる。
【0027】このように、バイオアクティビティの特性
を示す特有のスペクトルに関連するスペクトルが発現す
る量子的固有エネルギと共鳴的に相互作用しうるよう
に、バイオアクティビティの生命活性を制御する物質を
計画設計することにより、制御効果の高い物質を得るこ
とができる。
【0028】このため、バイオアクティビティの生命活
性を制御し得る物質、例えば、新しい抗癌剤の開発、既
存の抗癌剤の改良(効果増強、副作用除去等)、抗癌剤
の効果の予測等、を実現することができる。また、この
方法は、あらゆるバイオアクティビティに応用でき、前
記悪性細胞や抗癌剤のみならず、細菌、ウイルスに対す
る抗生物質、抗ウイルス剤にも応用できる。
【0029】なお、この実施例においては、バイオアク
ティビティの生命活性を抑制する物質の計画設計を例示
したが、バイオアクティビティの生命活性を促進する物
質を計画設計することも可能なのは明かである。また、
この方法は、医学の分野以外においても、農林水産、畜
産等の各分野において、細菌やウイルスの選択的殺傷や
細胞の活性促進等にも応用できるものである。
【0030】また、この実施例においては、特有のスペ
クトルとして吸収スペクトルを例示したが、特有のスペ
クトルには放出スペクトルも含むものである。即ち、バ
イオアクティビティの量子的固有エネルギは、電磁波、
音波、熱、その他の量子エネルギのすべてを包含するも
のであり、バイオアクティビティによる量子エネルギの
吸収エネルギや放出エネルギをスペクトル解析すること
により、特有のスペクトルとして前述の吸収スペクトル
や放出スペクトルを得るものである。
【0031】このように、この発明によれば、様々な分
野において、バイオアクティビティである細胞、細菌や
真菌、ウイルス等の選択的殺傷、活性(増殖能、分泌能
等)の評価及び制御、特性(性質)の改良等に応用する
ことができる。
【0032】医学分野においては、前記の如く、新しい
抗癌剤の開発、既存の抗癌剤の改良(効果増強、副作用
除去等)、抗癌剤の効果の予測等を実現でき、また、特
有のスペクトルの発現する量子的固有エネルギと共鳴的
に相互作用しうる物質の投与による悪性細胞等の選択的
殺傷や形質変換、細胞等の増殖等に応用できる。
【0033】また、医学分野のみならず、農林水産、畜
産の分野においても、特有のスペクトルの発現する量子
的固有エネルギと共鳴的に相互作用しうる物質の投与に
よるホルモン(インスリンや成長ホルモン等)分泌の制
御、細菌やウイルスの選択的殺傷ないし形質変換、計画
的ないし意図的な品種改良等に応用できるものである。
【0034】
【発明の効果】このように、この発明によれば、バイオ
アクティビティの特性を示す特有のスペクトルに関連す
るスペクトルが発現する量子的固有エネルギと共鳴的に
相互作用しうるようにバイオアクティビティの生命活性
を制御する物質を計画設計することにより、制御効果の
高い物質を得ることができる。
【0035】このため、バイオアクティビティの生命活
性を制御する物質の開発や既存の物質の改良、新しい物
質の効果の予測等を実現することができる。例えば、悪
性細胞を殺傷する物質の開発、既存の物質の改良(効果
増強、副作用除去等)、悪性細胞を殺傷する新しい物質
の効果の予測等、を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】悪性細胞のスペクトルを示す図である。
【図2】シスプラチンのスペクトルを示す図である。
【図3】カルボプラチンのスペクトルを示す図である。
【図4】この発明の方法を実施するシステムの構成図で
ある。
【符号の説明】
2 バイオアクティビティ 4 照射部 6 検出部 8 演算処理部
フロントページの続き (71)出願人 596069988 渡邉 剛 宮城県仙台市泉区虹の丘1丁目10番地の3 パシフィック虹の丘703 (71)出願人 000118213 伊藤 弘昌 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉390番82号 (72)発明者 佐藤 知矢 福島県福島市宮町4−22 (72)発明者 政井 章 福島県会津若松市中央3丁目1−8 ライ オンズマンション中央公園806号 (72)発明者 児玉 南海雄 福島県福島市花園町6−24 (72)発明者 渡邉 剛 宮城県仙台市泉区虹の丘1丁目10番地の3 パシフィック虹の丘703 (72)発明者 伊藤 弘昌 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉390番82号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バイオアクティビティの特定領域におけ
    る量子的固有エネルギをスペクトル解析して前記バイオ
    アクティビティの特性を示す特有のスペクトルを得て、
    この特有のスペクトルと関連するスペクトルの発現する
    量子的固有エネルギと共鳴的に相互作用しうるように前
    記バイオアクティビティの生命活性を制御する物質を計
    画設計することを特徴とするバイオアクティビティの生
    命活性を制御する物質の計画設計方法。
JP12392496A 1996-04-23 1996-04-23 バイオアクティビティの生命活性を制御する物質の計画設計方法 Pending JPH09286739A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6743637B2 (en) 1999-05-10 2004-06-01 Tomoya Sato Disease type and/or condition determination method and apparatus and drug screening method and apparatus
CN106290224A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 北京工商大学 腊肉品质的检测方法
JP2018534587A (ja) * 2015-09-10 2018-11-22 ビームライン ダイアグノスティックス リミテッドBeamLine Diagnostics Ltd 細胞それぞれが産生するftirスペクトルによって細胞を同定又は分類することから成る、サンプルを分析するための方法、コンピュータプログラム、及びシステム

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