| Project/Area Number |
19J20939
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木村 笑 北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | マイクロ流体デバイス / 脂質ナノ粒子 / ドラッグデリバリー / ドラッグデリバリーシステム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は脂質ナノ粒子の形成メカニズムを解明し、それに基づくドラッグデリバリーシステム（DDS）のキャリア粒子製造のためのマイクロ流体デバイスを開発することを目的とする。脂質ナノ粒子の粒径は体内動態に影響を与えるため、精密に制御して製造する必要がある。粒径制御には粒子生成過程・生成後の状態を明らかにし、最適な流路構造を設計する必要がある。
そのため、本研究では、マイクロ流体デバイスと小角X線散乱測定法（SAXS）を組みあわせた流路内粒子状態の実時間測定と、生成粒子の後処理（残留アルコールの希釈やバッファー交換）が最終的な粒子状態（粒径や医薬品の封入率）へ与える影響の解明を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、「従来よりも精密な粒径制御が可能な脂質ナノ粒子製造デバイスの開発」へ向けて、これまでに開発したマイクロ流体デバイス（バッフルデバイス）の粒径制御性の改良と人工エクソソーム作製への応用において進展があった。
まず、従来のバッフルデバイスは低総流量において希釈過程で溶媒の濃度勾配が生じ、生成粒子の粒径のばらつきが大きくなることが課題であった。そこで低総流量での均一な溶媒希釈に優れているカオティックミキサーデバイスの三次元的な流体挙動に着目し、新たに三次元化バッフルデバイスを設計した。これにより、従来のバッフルデバイスよりも精密に粒径制御して20 nm～100 nmの脂質ナノ粒子を作製することに成功した。
また、高総流量でのバッフルデバイスの迅速な溶媒希釈挙動が核酸を搭載した非カチオン性脂質ナノ粒子（人工エクソソーム）の高効率な作製に応用できることを見出した。従来のバッチ法およびカオティックミキサーデバイスでは粒子中に高効率（50%以上）で核酸を封入し、同時に粒径を精密に制御することは困難であった。そこで、バッフルデバイスによる粒子作製方法を応用したところ、従来よりも精密な粒径制御性と高い核酸封入率を示した。これは脂質溶液と緩衝液の液-液界面において迅速に溶媒が希釈されることで脂質分子と核酸によるコアが効率よく形成できたことを示唆しており、バッフルデバイスのエクソソーム創薬への応用が期待される。
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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