2004 Fiscal Year Annual Research Report
有機-無機複合ナノカプセルを用いる人工多細胞組織体の構築と機能
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15205022
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
菊池 純一 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (90153056)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 篤志 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (90274505)
橋詰 峰雄 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (40333330)
佐々木 善浩 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助手 (90314541)
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| Keywords | 有機-無機複合体 / ナノカプセル / セラソーム / 人工多細胞 / 自己組織化 / 分子デバイス / 分子間コミュニケーション |
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| Research Abstract |
本研究では、我々が独自に開発した人工細胞膜「セラソーム」を用いて、人工多細胞組織体を構築し、その有機-無機複合界面の分子認識場特性を利用した分子デバイス機能の発現を目的としている。今年度は以下の成果を得ている。
1.新規セラソームの作製
前年度の研究成果として、いくつかのセラソーム形成脂質を新たに合成し、これらが安定な人工細胞膜を形成することを明らかにした。今年度は、セラソームのサイズや構造を自在に制御できる脂質の分子設計指針の確立を目指した。透過型ならびに走査型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡、光学顕微鏡等による多面的な構造評価を行った結果、より簡便な分子設計で、セラソームのサイズを数十nmから数μmの範囲で制御する手法を開発した。
2.セラソームの階層的集積化
交互積層法を用いて、基板上に複数の種類のセラソームを階層的に集積化し、積層過程を生体分子間相互作用測定装置等により詳細に検討した。また、交互積層法の基本原理である静電的多点相互作用を活用することで、水溶液中においてもセラソームの集積構造体を形成できることを新たに見いだした。
3.セラソームの分子デバイス機能
セラソームを基板に用いて、複数の機能分子を集積化し、分子間のコミュニケーションが可能な分子デバイスをいくつか開発した。その結果、入力信号に化学シグナルや光シグナルを用い、その信号を変換、増幅して、別の化学シグナルや更には電気シグナルとして出力が可能な新規ナノデバイスの構築に成功した。現在、セラソームの階層的集積体を用いる分子デバイス機能の発現について、さらに検討を加えている。
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