Preparation and characterization of polyion complex nanoparticles using hydrophobic interaction

• Project/Area Number: 22700493
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: AKAGI Takami 大阪大学, 大学院・工学研究科, 特任准教授 (00527236)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2011: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2010: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: ドラックデリバリーシステム(DDS) / ナノ粒子 / ポリイオンコンプレックス / 疎水性相互作用 / ドラッグデリバリーシステム / ポリ(γ-グルタミン酸) / ワクチン

Research Abstract

Polyion complex(PIC) nanoparticles composed of anionic hydrophobically modified and cationic poly(amino acid) were prepared using electrostatic and hydrophobic interactions between the two polymers. The prepared PIC nanoparticles showed high stability for a prolonged period of time under physiological conditions. The improved stability of the PIC nanoparticles was attributed to the formation of hydrophobic domains in the core of the nanoparticles. Moreover, the function of the PIC nanoparticles as a protein carrier was demonstrated.

Research Products

• [Journal Article] Formation of unimer nanoparticles by controlling the self-association of hydrophobically modified poly(amino acid) s (2012)
  • Author(s): T. Akagi, P. Piyapakorn, M. Akashi
  • Journal Title: Langmuir Volume: 28 Pages: 5249-5256
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biodegradable nanoparticles as vaccine adjuvants and delivery systems : Regulation of immune responses by nanoparticle-based vaccine (2012)
  • Author(s): T. Akagi, M. Baba, M. Akashi
  • Journal Title: Adv. Polymer Sci Volume: 247 Pages: 31-64
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Formation of unimer nanoparticles by controlling the self-association of hydrophobically modified poly(amino acid)s (2012)
  • Author(s): Takami Akagi
  • Journal Title: Langmuir Volume: 28 Issue: 11 Pages: 5249-5256
  • DOI: 10.1021/la205093j
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Biodegradable nanoparticles as vaccine adjuvants and delivery systems : Regulation of immune responses by nanoparticle-based vaccine (2012)
  • Author(s): Takami Akagi
  • Journal Title: Advances in Polymer Science Volume: 247 Pages: 31-64
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pharmaceutical and medical applications of poly-γ-glutamic acid (Chapter 7), Amino-acid homopolymers occurring in nature (2010)
  • Author(s): Takami Akagi
  • Journal Title: Microbiology Monographs (Springer) Volume: 15 Pages: 119-152
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polyampholyte nanoparticles prepared by self-complexation of cationized poly(γ-glutamic acid)
  • Author(s): H. Shen, T. Akagi, M. Akashi
  • Journal Title: Macromol. Biosci Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Polyampholyte nanoparticles prepared by self-complexation of cationized poly(γ-glutamic acid)
  • Author(s): Heyun Shen
  • Journal Title: Macromolecular Bioscience Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] カチオン化ポリ(γ-グルタミン酸)からなるナノ粒子の調製と蛋白質キャリアとしての機能 (2011)
  • Author(s): 申鶴雲、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第33回日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: 京都府民総合交流プラザ
  • Year and Date: 2011-11-22
• [Presentation] 疎水化ポリ(γ-グルタミン酸)からなるユニマーナノ粒子の蛋白質キャリアとしての機能 (2011)
  • Author(s): ピヤパコーンパッサモン、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第33回日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: 京都府民総合交流プラザ
  • Year and Date: 2011-11-22
• [Presentation] カチオン化ポリ(γ-グルタミン酸)からなる両性電解質ナノ粒子の調製と機能 (2011)
  • Author(s): 申鶴雲、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス
  • Year and Date: 2011-09-28
• [Presentation] 両親媒性ポリアミノ酸からなるナノ構造体の調製と機能 (2011)
  • Author(s): 赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス
  • Year and Date: 2011-09-28
• [Presentation] 疎水化ポリアミノ酸からなるナノ粒子ワクチンの細胞内および体内動態の評価 (2011)
  • Author(s): 赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第40回医用高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 関西大学千里山キャンパス
  • Year and Date: 2011-07-26
• [Presentation] 疎水修飾ポリアミノ酸からなるユニマーナノ粒子の設計と評価 (2011)
  • Author(s): ピヤパコーンパッサモン、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第27回日本DDS学会
  • Place of Presentation: 東京大学本郷キャンパス
  • Year and Date: 2011-06-09
• [Presentation] 疎水修飾ポリアミノ酸からなるポリイオンコンプレックスナノ粒子のワクチンキャリアとしての機能 (2011)
  • Author(s): 赤木隆美、渡辺一輝、明石満
  • Organizer: 第60回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
  • Year and Date: 2011-05-25
• [Presentation] 疎水化ポリ(γ-グルタミン酸)からなるポリイオンコンプレックスナノ粒子の免疫誘導効果 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第32回日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル広島
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] 疎水化ポリ(γ-グルタミン酸)からなるポリイオンコンプレックスナノ粒子の免疫誘導効果 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝
  • Organizer: 第32回日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル広島(広島県)
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] 疎水修飾ポリアミノ酸からなるポリイオンコンプレックスナノ粒子の外部刺激応答性 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第59回高分子討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2010-09-15
• [Presentation] 疎水修飾ポリアミノ酸からなるポリイオンコンプレックスナノ粒子の外部刺激応答性 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝
  • Organizer: 第59回高分子討論会
  • Place of Presentation: 北海道大学(北海道)
  • Year and Date: 2010-09-15
• [Presentation] 疎水化ポリ(γ-グルタミン酸)からなるポリイオンコンプレックスナノ粒子の免疫誘導効果 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 日本バイオマテリアル学会,第5回関西若手研究発表会
  • Place of Presentation: 京都大学医学部芝蘭会館
  • Year and Date: 2010-08-06
• [Presentation] 疎水化ポリ(γ-グルタミン酸)からなるポリイオンコンプレックスナノ粒子の免疫誘導効果 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝
  • Organizer: 日本バイオマテリアル学会 第5回関西若手研究発表会
  • Place of Presentation: 京都大学医学部芝蘭会館(京都府)
  • Year and Date: 2010-08-06
• [Presentation] 疎水化ポリアミノ酸を用いたポリイオンコンプレックスナノ粒子の安定性と機能評価 (2010)
  • Author(s): 赤木隆美、渡辺一輝、明石満
  • Organizer: 第39回医用高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学先端科学技術研究センター
  • Year and Date: 2010-07-27
• [Presentation] 疎水化ポリアミノ酸を用いたポリイオンコンプレックスナノ粒子の安定性と機能評価 (2010)
  • Author(s): 赤木隆美
  • Organizer: 第39回医用高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学先端科学技術研究センター(東京都)
  • Year and Date: 2010-07-27
• [Presentation] 生理環境中で安定なポリイオンコンプレックスナノ粒子の設計と機能 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第56回高分子研究発表会(神戸)
  • Place of Presentation: 兵庫県民会館
  • Year and Date: 2010-07-16
• [Presentation] 生理環境中で安定なポリイオンコンプレックスナノ粒子の設計と機能 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝
  • Organizer: 第56回高分子研究発表会(神戸)
  • Place of Presentation: 兵庫県民会館(兵庫県)
  • Year and Date: 2010-07-16
• [Presentation] 疎水化ポリアミノ酸を用いたポリイオンコンプレックスナノ粒子の調製とDDSキャリアとしての機能評価 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第26回日本DDS学会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] 高分子ナノ粒子を利用したワクチンアジュバントの開発と免疫応答制御 (2010)
  • Author(s): 赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第26回日本DDS学会(招待講演)
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] 高分子ナノ粒子を利用したワクチンアジュバントの開発と免疫応答制御 (2010)
  • Author(s): 赤木隆美
  • Organizer: 第26回日本DDS学会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪府)(招待講演)
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] 疎水化ポリアミノ酸を用いたポリイオンコンプレックスナノ粒子の調製とDDSキャリアとしての機能評価 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝
  • Organizer: 第26回日本DDS学会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪府)
  • Year and Date: 2010-06-17
• [Presentation] 疎水性相互作用を利用したポリイオンコンプレックスナノ粒子の安定化とDDSキャリアとしての機能 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝、赤木隆美、明石満
  • Organizer: 第59回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2010-05-27
• [Presentation] 疎水性相互作用を利用したポリイオンコンプレックスナノ粒子の安定化とDDSキャリアとしての機能 (2010)
  • Author(s): 渡辺一輝
  • Organizer: 第59回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(神奈川県)
  • Year and Date: 2010-05-27
• [Book] Pharmaceutical and medical applications of poly-γ-glutamic acid(Chapter 7) Amino-acid homopolymers occurring in nature(Volume editor : Y. Hamano). Microbiology Monographs (2010)
  • Author(s): T. Akagi, M. Matsusaki, M. Akashi
  • Publisher: Springer
• [Remarks]
  • URL: http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~akashi-lab/index.html