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静電相互作用で形成される中空高分子集合体を用いた環境応答型ナノデバイスの創製

Research Project

Project/Area Number 18810009
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岸村 顕広  The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 助教 (70422326)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywordsマイクロ・ナノデバイス / 自己組織化 / ポリイオンコンプレックス / ベシクル / ブロック共重合体 / 半透過性 / ナノリアクター / タンパク質デリバリー / プロテインデリバリー
Research Abstract

平成19年度は、前年度確立したポリイオンコンプレックス型高分子中空集合体PICsomeの形成手法を応用してPICsome内への機能性タンパク質封入に成功し、世界で初めてPICsome型ナノ/マイクロリアクターを構築するに至り、その成果は国際的に評価の高い論文誌Angewandte Chemie International Editionに速報として掲載された。またその業績に関連して、国際シンポジウムSwiss-Japan Symposium on Nanobio 2007,及びYoung Scientists Symposium on Nanoscale Devices & Systemsにおいて招待講演、さらにはカーネギーメロン大学からセミナーの依頼を受け講演を行った。以下、研究計画に即してそれ以外の成果を記す。
1.生体内機能分子を内包するPICsomeの生体内機能評価:生体内でナノデバイスとして機能させることを目指し、生体内での送達システムとしてふさわしい100nm程度のサイズのPICsomeの調製手法を新規開発し、その成果の一部を日本化学会などで発表した。
2.架橋技術を利用したPICsomeの安定化:PICsomeの自律安定性の向上を目指し、粒子調製後に架橋剤を作用させる実験を行った。これまでに、サイズ変化の抑制に成功しており、これはサイズ制御技術の観点から非常に重要性が高い。
3.還元環境応答型PICsomeの構築:PEGセグメントとポリイオンセグメントを、還元雰囲気下で開裂するジスルフィド結合でつないだブロックコポリマーを合成し、還元環境に応答して粒子の形態が変化するPICナノ粒子の創製に成功した。
4.酸性環境応答型PICsomeの構築:これまでに得られているPICsomeのpH応答性に関して詳細に検討を行い、pHの減少に応答して物質透過性が増大し、最終的にpH5以下で粒子が崩壊するという重要な性質を見出した。これらの性質は生体内での環境応答的デリバリーシステムに有用である。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Self-Assembled Encapsulation of Myoglobin into PEGylated Polyion Complex Vesicles (PICsomes) Made from a Pair of Oppositely Charged Block Ionomers: A Physiologically Available Oxygen Carrier2007

    • Author(s)
      Akihiro Kishimura, Aya Koide, Kensuke Osada, Yuichi Yamasaki, Kazunori Kataoka,
    • Journal Title

      Angewandte Chemie lnternational Edition 46

      Pages: 6085-6088

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dendrimer Generation Effects on Photodynamic Efficacy of Dendrimer Porphyrins and Dendrimer Loaded Supramolecular Nanocarriers2007

    • Author(s)
      Yuan Li, Woo-Dong Jang, Nobuhiro Nishiyama, Akihiro Kishimura, Satoko Kawauchi, Yuji Morimoto, Sayaka Miake, Takashi Yamashita, Makoto Kikuchi, Takuzo Aida, Kazunori Kataoka
    • Journal Title

      Chemistry of Materials 19

      Pages: 5557-5562

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 効率的なDDSを実現する超機能化高分子ナノデバイス2007

    • Author(s)
      岸村 顕広、片岡 一則
    • Journal Title

      化学 62

      Pages: 28-33

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Semipermeable Polymer Vesicle (PICsome) Self-Assembled in Aqueous Medium from a Pair of Oppositely Charged Block Copolymers : Physiologically Stable Micro-/Nanocontainers of Water-Soluble Macromolecules2006

    • Author(s)
      Aya Koide, Akihiro Kishimura, Kensuke Osada, Woo-Dong Jang, Yuichi Yamasaki, Kazunori Kataoka
    • Journal Title

      Journal of American Chemical Society 128・18

      Pages: 5988-5989

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] リライタブルシークレットペーパー2006

    • Author(s)
      岸村 顕広
    • Journal Title

      高分子 55・

      Pages: 433-433

    • NAID

      10017581329

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      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 水中におけるポリイオンコンプレックス型中空微粒子PICsomeの創製とその環境応答性評価2008

    • Author(s)
      岸村 顕広・LIAMUSUWAN, Sittipong・安楽 泰孝・DONG, Wenfei・山暗 裕一・片岡 一則
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-29
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  • [Presentation] 水中におけるPICsomeの粒径制御的ナノサイズ化とその物性評価2008

    • Author(s)
      安楽 泰孝、岸村 顕広、山崎裕一、片岡 一則
    • Organizer
      日本化学会第88春季年会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-29
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  • [Presentation] Development of Nano-/Micro-Containers for Biomedical Applications Based on the Self-Assembly of Biocompatible Polyelectrolytes2008

    • Author(s)
      Akihiro Kishimura
    • Organizer
      NSF-MEXT US/Japan Young Scientists Symposium on Nanoscale Devices & Systems
    • Place of Presentation
      Northwestern University, Evanston
    • Year and Date
      2008-03-11
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 水中におけるブロック共重合体型ポリイオンコンプレックス微粒子の調製と物性評価:中空微粒子PICsomeを中心として2008

    • Author(s)
      岸村 顕広、安楽 泰孝、Sittipong Liamsuwan、山崎 裕一、片岡 一則
    • Organizer
      『非平衡ソフトマター物理学の創成:メソスコピック系の構造とダイナミクス』第2回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-01-07
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Study on pH-sensitivity of PEGylated Polyion Complex Vescicles (PICsomes) in Aqueous System2007

    • Author(s)
      S. Liamsuwan, A. Kishimura, W. Dong, Y. Yamasaki, K. Kataoka
    • Organizer
      1st Asian Biomaterial Congress
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      2007-12-07
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel Polymeric Nano-/Micro-hollow Particle "PICsome" Based on the Self-assembly of the Block Copolymers through the Electrostatoc Interaction in Aqueous Medium and Application to the Nano-/Micro-bioreactor2007

    • Author(s)
      Akihiro Kishimura, Aya Koide, Kensuke Osada, Yuichi Yamasaki, Kazunori Kataoka
    • Organizer
      2007 MRS fall meeting
    • Place of Presentation
      Boston
    • Year and Date
      2007-11-28
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Novel Hollow Polymeric Self-assembly "PICsome" Based on the Formation of the Polyion Complexes of Oppositely Charged Block Copolymers in Aqueous Medium and Its Application to the Nano-/Micro-bioreactor2007

    • Author(s)
      Akihiro Kishimura
    • Organizer
      Swiss-Japan Symposium on Nanobio 2007
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2007-10-11
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 水中における自己組織化を利用したナノ/マイクロバイオリアクターの構築:ポリイオンコンプレックス型中空粒子PICsomeへのミオグロビンの封入と機能評価2007

    • Author(s)
      岸村 顕広、小出 彩、長田 健介、山崎 裕一、片岡 一則
    • Organizer
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2007-09-29
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  • [Presentation] 静電相互作用を形成駆動力とする中空集合体PICsomeの作製法とその機能:構造制御に尚けて2007

    • Author(s)
      岸村 顕広、小穴 英廣、米原 径、山崎 裕一、鷲津 正夫、片岡 一則
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-09-19
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] バイオナノリアクター創成に向けたポリイオンコンプレックス型中空微粒子PICsomeの設計と機能2007

    • Author(s)
      岸村 顕広、小出 彩、長田 健介、山崎 裕一、片岡 一則
    • Organizer
      第17回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-07-30
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] ミオグロビンを内包した超分子中空構造体PICsomeのバイオリアクターとしての有用性2007

    • Author(s)
      小出 彩、岸村 顕広、長田 健介、山崎 裕一、片岡 一則
    • Organizer
      第56回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-05-31
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] 『自己組織化ナノマテリアル』第5章-1.デンドリマー2006

    • Author(s)
      岸村顕広, 相田卓三
    • Publisher
      フロンティア出版
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      2006 Annual Research Report
  • [Book] 『チャンピオンレコードを持つ金属錯体最前線』 第4章 デンドリマーを足場とする金属錯体のナノサイエンス2006

    • Author(s)
      岸村顕広, 相田卓三
    • Publisher
      化学同人
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      2006 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.bmw.t.u-tokyo.ac.jp/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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