Designing Immune Tolerant Interfaces through Multivalent Control of Weak Interactions

• Project/Area Number: 23K11845
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90120:Biomaterials-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 中川 泰宏 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (90831264)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 免疫寛容 / SPR / ホスファチジルセリン / 表面プラズモン共鳴 / 表面修飾

Outline of Research at the Start

生体内で利用される材料は生体材料と呼ばれ、人工臓器や薬物送達システムといった様々な医療デバイスに利用されている。生体材料は表面の物理化学的性質を制御することで生体適合性を獲得してきたが、近年では、材料表面に生化学的な特性を付与することによって材料自身が生理活性を有し、材料単体で治療効果を誘導するといった材料設計戦略が提唱されている。本研究では、アポトーシス細胞が露出するホスホリルセリン基をマクロファージが認識すると免疫寛容が誘導されるという現象に着目し、ホスホリルセリン基を修飾した材料界面を設計し、免疫寛容界面を創出することに挑戦する。

Outline of Annual Research Achievements

生体内で利用される材料は生体材料と呼ばれ、人工臓器や薬物送達システムといった様々な医療デバイスに利用されている。生体材料は表面の物理化学的性質を制御することで生体適合性を獲得してきたが、近年では、材料表面に生化学的な特性を付与することによって材料自身が生理活性を有し、材料単体で治療効果を誘導するといった材料設計戦略が提唱されている。本研究では、アポトーシス細胞が露出するホスホリルセリン基をマクロファージが認識すると免疫寛容が誘導されるという現象に着目し、ホスホリルセリン基を修飾した材料界面を設計し、免疫寛容界面を創出することに挑戦する。
研究期間を通して、免疫寛容を誘導する高分子材料の合成、SPR基板上へのメソポーラスシリカ層の構築、SPR基盤上への免疫寛容高分子の固定を実施した。

Research Products

• [Journal Article] Growth mechanism of star-shaped Au?Ag nanoparticles synthesized by ascorbic acid reduction and underpotential deposition (2024)
  • Author(s): Aida Yuta、Nakagawa Yasuhiro、Kishi Tetsuo、Takeguchi Masaki、Nemoto Yoshihiro、Anraku Yasutaka、Ikoma Toshiyuki
  • Journal Title: Materials Today Nano Volume: 25 Pages: 100468-100468
  • DOI: 10.1016/j.mtnano.2024.100468
• [Journal Article] Adsorption of l-buthionine sulfoximine on Bi(III) and Eu(III) co-substituted hydroxyapatite nanocrystals for enhancing radiosensitization effects (2023)
  • Author(s): Quindoza Gerardo Martin、Nakagawa Yasuhiro、Anraku Yasutaka、Ikoma Toshiyuki
  • Journal Title: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces Volume: 228 Pages: 113403-113403
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2023.113403
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multi-Armed Star-Shaped Block Copolymers of Poly(ethylene glycol)-Poly(furfuryl glycidol) as Long Circulating Nanocarriers (2023)
  • Author(s): Nakagawa, Y., Ushidome, K., Masuda, K., Igarashi, K., Matsumoto, Y., Yamasoba, T., Anraku, Y., Takai, M. and Cabral, H
  • Journal Title: Polymers Volume: 15(12) Issue: 12 Pages: 2626-2638
  • DOI: 10.3390/polym15122626
  • Peer Reviewed / Open Access