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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Molecular Design of Nanostructures with High-Density Nucleic Acid Brushes for Carrier-Free DDS

Research Project

Project/Area Number 17K05938
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

秋山 好嗣  東京理科大学, 基礎工学部教養(長万部), 准教授 (40640842)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
KeywordsキャリアフリーDDS / DNA密生層 / 自己崩壊性高分子 / コンビネーション治療
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は、ドラッグデリバリーシステム(DDS)で多用されている脂質や合成高分子で作製されたナノキャリアがもつ潜在的な毒性を根本的に解決するための基盤技術の創出、すなわちキャリフリーDDSの開発を目的としている。最終年度は、DNA密生型ナノ構造体の高機能化および目視薬物探索に向けたコロイド分散性の物性評価を試みた。

1. 自己崩壊性高分子を内殻としたDNA密生型ナノ構造体:アミノベンジル骨格を有するポリ(カルバメート)(PC)誘導体の核酸医薬修飾体(PC-oligoDNA)は、水溶液中で自己組織化により流体力学的直径が約100 nmの単分散なミセルを再現よく調製できることを実証した(特願2019-164912)。また、末端水酸基のカルボニルイミダゾール化(CI化)反応の最適化を試みたところ、反応直後に濃縮工程を加えることでCI基を73%の導入率で得ることに成功した。さらには、PC末端に光応答性の2-ニトロベンジル基の導入も可能となったことから、光に応答して自己崩壊を誘導できる刺激応答性のDNA密生型ナノ構造体とすることが期待できる。

2. DNA親和性薬物の目視探索:二重鎖DNA固定化金ナノ粒子(dsDNA-GNP)の分散状態を示す赤色由来の吸光度(A530)と凝集状態を示す紫色の吸光度(A700)の比(A530/A700)を用いて、dsDNA-AuNPのコロイド分散性の経時変化を可視吸光スペクトル測定により評価した。結果として、5分程度で著しく吸光度比が減少し、dsDNA-AuNPの凝集が促進されていることがわかった。dsDNA-GNPの色変化をもたらすBLMの下限濃度は8 μM程度に存在していた。本濃度域は通常の固相合成法で得られる化合物群で調製可能な濃度であり、今後の簡易検査に求められる実用的な知見を得た。

  • Research Products

    (9 results)

All 2019

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Presentation] DNA密生型金ナノ粒子を用いたブレオマイシン誘導体の目視探索技術の開発2019

    • Author(s)
      木村和徳 秋山好嗣 宝田徹 前田瑞夫 菊池明彦
    • Organizer
      第35回日本DDS学会学術集会
  • [Presentation] DNA二重鎖密生型金ナノ粒子を用いた抗がん剤の目視活性評価法の構築2019

    • Author(s)
      秋山好嗣 木村和徳 宝田徹 前田瑞夫 菊池明彦
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
  • [Presentation] 内殻を自己崩壊性高分子としたDNA密生型ナノ構造体の作製2019

    • Author(s)
      福本汐音、川出茉実、木村和徳、秋山好嗣、菊池明彦
    • Organizer
      第68回高分子討論会
  • [Presentation] Simple colorimetric assay of anti tumor agents utilizing double-stranded DNA-modified gold nanoparticles2019

    • Author(s)
      Kazunori Kimura, Yoshitsugu Akiyama, Thru Takarada, Mizuo Maeda, Akihiko Kikuchi
    • Organizer
      Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society-AP Chapter and the 7th Asian Biomaterials Congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] DNA親和性抗がん剤の目視探索に向けたDNA密生型金ナノ粒子のマテリアル設計2019

    • Author(s)
      木村和徳 秋山好嗣 宝田徹 前田瑞夫 菊池明彦
    • Organizer
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 自己崩壊性ポリ(カルバメート)ーDNAコンジュゲートの精密合成とDNA密生型ナノ構造体の調製2019

    • Author(s)
      福本汐音 川出茉実 木村和徳 秋山好嗣 菊池明彦
    • Organizer
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] Colorimetric assay of bleomycin-mediated DNA damage utilizing double-stranded DNA-functionalized gold nanoparticles2019

    • Author(s)
      Kazunori Kimura, Yoshitsugu Akiyama, Tohru Takarada, Mizuo Maeda, Akihiko Kikuchi
    • Organizer
      29th Annual Meeting of MRS-Japan 2019
  • [Presentation] A Simple Colorimetric Assay of Bleomycin-Induced DNA Cleavage Utilizing Double-Stranded DNA-Modified Gold Nanoparticles2019

    • Author(s)
      Kazunori Kimura, Yoshitsugu Akiyama, Tohru Takarada, Mizuo Maeda,Akihiko Kikuchi
    • Organizer
      2nd GLowing Polymer Symposium in KANTO, 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ポリ(カルバメート)-核酸医薬コンジュゲート、ポリ(カルバメート)核酸医薬コンジュゲートの凝集粒子、及び凝集粒子の製造方法2019

    • Inventor(s)
      秋山好嗣, 菊池明彦, 川出茉実, 木村和徳
    • Industrial Property Rights Holder
      秋山好嗣, 菊池明彦, 川出茉実, 木村和徳
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2019-164912

URL: 

Published: 2021-01-27  

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