| Project/Area Number |
16650098
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Biomedical engineering/Biological material science
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
石原 一彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90193341)
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| Project Period (FY) |
2004 – 2005
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2005)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2004: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | リン脂質 / ポリマー粒子 / バイオ反応 / 免疫反応 / 酵素反応 / バイオ分子固定化表面 / ポリマーナノ粒子 / リン脂質ポリマー / 抗体 / 酵素 / 診断・検査 / 分子認識 / 応答性 / バイオマテリアル |
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| Research Abstract |
本研究は体内において診断と治療の双方を同時にできるポリマーナノ微粒子の創製を目指し、これの基盤となる、表面でのバイオ反応に応答して機能発現するポリマーナノ微粒子の調製と評価を行った。すなわち、生体の防御反応を回避できるリン脂質極性基高度集積表面を持つポリマーナノ微粒子に、バイオ特異性を有する抗体および酵素を同時に固定化し、抗体でターゲット部位に特異的に反応したのち、ナノ微粒子表面のポリマー鎖の構造変化が生じて、酵素が活性化するような機序を実現した。これにより、固体化された抗体による診断と酵素による治療を可能考えた。ポリマーナノ微粒子に人工生体膜表面を構築するように、バイオ分子の非特異的吸着を阻止しつつ、特定のバイオ分子を固定化できるリン脂質ポリマーを合成した。液中溶媒乾燥法によりポリマーナノ微粒子を作製する際、コアポリマー溶液を水媒体中に分散させる乳化剤としての性質をこのリン脂質ポリマーに持たせるような分子設計を行った。その結果、親水性と疎水性のバランス、活性エステルの量の制御法を見いだした。この表面にバイオ分子を固定化する方法を開拓し、培養細胞を利用して、特異抗原に対してポリマーナノ微粒子の反応性を調べた。蛍光分子でポリマーナノ微粒子を標識し蛍光位相差顕微鏡で観察した。その結果、粒子が細胞膜上に選択的に反応することを見いだした。さらに、細胞表面での環境に応答するシステムとして、ポリマーグラフト鎖の導入を行い、わずかな環境変化で構造が変わることを発見した。
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