2020 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ粒子が誘起する局所膜電位増強で細胞膜にナノスケールの孔をあける挑戦
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19K22976
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
仲村 英也 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00584426)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | 細胞膜透過 / 細胞内導入 / ナノ粒子 / 細胞膜 / ナノバイオ界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞にダメージを与えずに、細胞の中に化合物を効率よく送達できれば、究極の細胞内送達手法となる。本研究では、申請者が最近見出した「ナノ粒子が誘起する局所膜電位増強によって細胞膜にナノ細孔があく」新奇な現象に焦点を当て、究極の低侵襲送達手法の萌芽に挑戦する。2021年度は、モデル送達化合物を膜透過させた際に観測される電流をリアルタイムで計測してその応答電流を解析することで、本研究で観察される化合物膜透過現象の侵襲性を定量的に評価した。実験では平面状のリン脂質二重膜（人工細胞膜）を作製し、これを送達化合物が透過する現象を評価した。W/O型油中水滴を接触させた界面でリン脂質二重膜(人工細胞膜)を形成できるマルチウェルデバイスを独自に作製した。埋め込み電極を接続し、所定の膜電位を印可した。モデル送達化合物として、分子量3000～5000 の蛍光標識デキストランを用いた。ナノ粒子には粒子径数十nmの正帯電性ポリマーナノ粒子を用いた。モデル送達化合物が低侵襲で膜透過する条件において、応答電流値は非常に小さく脂質2重膜の絶縁性が保たれていることが確認された。さらに、この応答電流から脂質膜に生じた細孔径を推算した。その結果、形成された細孔径はおおよそ70 nmであり、ナノ粒子径とほぼ同等である一方で、モデル送達化合物の1分子あたりのサイズ(0.52 nm)よりも十分に大きいことが分かった。これより、モデル送達化合物がナノ粒子よりも膜透過しやすいことが示唆された。
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Research Products
(4 results)
