2018 Fiscal Year Annual Research Report
Control of pharmacokinetic behaviors of self-assembly-based hollow nanocapsules by tuning of the physical properties of their fillings
| Project/Area Number |
18H03534
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
岸村 顕広 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70422326)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 薬物送達システム / ベシクル / 硬さ / 強度 / 内部封入物 / 粘膜バリア / 物性制御 / 薬物動態 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本申請課題では、血中、及び、粘膜における分子集合体型薬物ナノカプセルの動態制御に関して、『機械的強度や安定性に欠けることの多い分子集合体型ナノカプセルでは、その中身が体内動態やカプセル自身の安定性に影響するのではないか？』という問に答える研究を行う。
平成30年度は、内部物性を系統的に制御したベシクルの調製と物性評価に向けて、様々な高分子ベシクル型のキャリアの作り分けを実施した。具体的には、PICsomeなどのナノ粒子型キャリアについて、ポリイオンコンプレックス（PIC）膜内の架橋度の制御により膜の安定性・強度の異なるサンプルを調製し、培養がん細胞や腸管上皮モデル細胞への吸着・取り込み特性を詳細に評価した。その際、プロテオグリカン欠損株を用いることで、吸着のメカニズムにプロテオグリカンの関与が大きいことを明らかとした。続いて、PIC膜の硬さを変化させる目的で、PIC膜内に疎水基を導入する手法と、シリカのゾルゲル反応をPIC膜近傍で起こすことでハイブリッド形成させる手法の検討を開始した。また、内部にシリカコアを有する粒子の調製についても検討を進め、現在構造と物性の調査を進めている。また、自己組織化の手法で内部にコアを有するベシクルの開発に世界に先駆けて成功した。実際には、タンパク質を集積化させたコアを有するyolk-shell（卵の黄身と殻）構造体の作製法を見出し、内部コアサイズの増大による粒子としての物性の変化について検討を開始した。
さらに、PIC膜への無機材料・タンパク質材料のハイブリッド化による物性変化を確認するために、PICナノ粒子内に金ナノ粒子、酸化鉄ナノ粒子、タンパク質を特異的に集積させる手法を詳細に検討し、高い効率で取り込むことに成功した。今後、PICsomeやPICミセルなどのナノ剤形を用いた細胞・動物実験に展開をする準備を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
従来から作製しているPICsomeの機能改変のみならず、あらたなハイブリッド材料やこれまでにないナノ構造を持つ微粒子（yolk-shell構造）も発見し、初期検討として細胞実験による評価を推進した。特にタンパク質特異的に集積化させる手法にはついては特許出願の準備を進めており、今後のさらなる飛躍も期待できる。初年度としては十分な成果を挙げたと判断したため、概ね順調に進展していると判断した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
動物実験に向けた準備を進めるとともに、評価に使えるだけのサンプル量を作製する技術基盤の確立を進めていく。
|
