2015 Fiscal Year Research-status Report
化学修飾フラーレンナノ構造体による高機能性ワクチン輸送キャリアの構築
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15K17890
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
南 皓輔 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 超分子グループ, 研究員 (10747463)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | フラーレン / 自己組織化 / 生体組織工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
化学修飾フラーレンのナノ構造の創出を目的とし，各種フラーレン誘導体の合成を行った．それらのフラーレン誘導体を液液界面析出法を用いて種々のナノ構造の調製を行った．その中で，特異な異方性を持つナノ構造の作成に成功した．そこで，その現象の機構の解明を進めてきた．界面での自己組織化と均一系での自己組織化の二つをプログラムすることで，異方性のあるナノ構造形成および形成プロセスの制御をすることが可能であることを明らかにした．本系は，ヘテロ原子を含まない単純な炭化水素化合物においても，その調製手法を制御することで異方性を持ったナノ構造を形成させられることを見いだした．これらに関して，現在学術論文に投稿準備中である．
一方，フラーレンの生体応用可能性として，フラーレンのナノ結晶を用いた細胞培養の足場への展開を行った．ラングミュアーブロジェット法を応用した手法を用いて，気液界面にて一次元針状のフラーレン結晶の配向を制御し，基板へと転写させた．この手法により，基板表面特性に依存しない配向フラーレン結晶基板を大面積で作製することに成功した．さらに，作製した基板上に筋芽細胞を播種したところ，細胞の成長方向を制御するとともに，細胞の分化を促進させることに成功した．
さらに，フラーレン結晶の配向法として，撹拌による流れを用いることで気液界面にて配向させる手法を新たに開発した．これは，ラングミュアーブロジェット法と異なり，特殊な装置を必要としない簡便な手法である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画したフラーレン誘導体の合成およびそれらのナノ構造の調製に成功している．その生体応用への展開も進められているから．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，得られたフラーレンナノ構造体の生体内での動態および毒性などの評価を進める．その上で，当初の計画通りワクチン輸送キャリアへの応用へと展開していく．
一方，解明した自己組織化機構を用いて，更なるナノ構造の創出とその生体応用への展開も進める．
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| Causes of Carryover |
当初の研究計画において行う予定であった動物実験等が次年度へと繰り越すことになったため
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
前年度にて使用予定であった動物実験等を当初の計画に加えて遂行する．
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Research Products
(9 results)
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[Journal Article] Vortex-Aligned Fullerene Nanowhiskers as a Scaffold for Orienting Cell Growth2015
Author(s)
Venkata Krishnan, Yuki Kasuya, Qingmin Ji, Marappan Sathish, Lok Kumar Shrestha, Shinsuke Ishihara, Kosuke Minami, Hiromi Morita, Tomohiko Yamazaki, Nobutaka Hanagata, Kun’ichi Miyazawa, Somobrata Acharya, Waka Nakanishi, Jonathan P. Hill, and Katsuhiko Ariga
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Journal Title
ACS Applied Materials & Interfaces
Volume: 7
Pages: 15667-15673
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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