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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ナノゲルを基盤とした新規ドラッグデリバリーシステムの開発

Research Project

Project/Area Number 20240047
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

秋吉 一成  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90201285)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 澤田 晋一  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50444104)
森田 育男  東京医科歯科大学, 医歯(薬)学総合研究科, 教授 (60100129)
佐々木 善浩  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90314541)
Project Period (FY) 2008-04-08 – 2013-03-31
Keywordsナノゲル / 多糖 / ドラッグデリバリー / タンパク質デリバリー / 核酸デリバリー
Research Abstract

本研究では、申請者らが独自に開発した自己組織化ナノゲル法をさらに発展させ、高機能性ヒドロゲルバイオマテリアルの開発と医療応用を目的とする。具体的には、標的指向性を有するナノゲルの設計と細胞内タンパク質・核酸デリバリーのための新規刺激応答性ナノゲルキャリアの設計、開発を行う。また、ナノゲルを集積した複合ナノ微粒子やマイクロ微粒子、多重の刺激でナノゲルが放出しえるような多段階徐放性ナノゲル架橋ヒドロゲルやナノゲルシート膜を設計し、再生医療での新規機能性徐放バイオマテリアルとしての応用を図る。
1)クリック反応を用いた機能性会合性高分子の設計、ナノゲル形成と機能:クリック反応を用いた新規コレステロール置換多糖を合成する手法を確立し、これまでと同様のナノゲルを形成することを明らかにした。また、スペルミン基を導入した核酸キャリアーを合成し、従来のナノゲルよりも優れた遺伝子導入キャリアであることが明らかになった。
2)光重合法を利用したナノゲル架橋マテリアルの設計と機能:アクロイル基を有するナノゲルと重合性基を有する2官能性ポリエチレングリコール誘導体を光重合開始剤により共重合し、新規ナノゲル架橋ハイブリッドゲルを合成することに成功した。さらにゲルへのタンパク質の封入と徐放制御が可能であることを明らかにした。
3)ビタミンB6置換多糖によるタンパク質架橋ナノゲルの機能:このビタミンB6置換多糖と酵素(炭酸脱水素酵素)からナノゲルを形成させることで、その酵素が熱安定化される事が明らかになった。また、ビタミンB6置換多糖に細胞親和性基を導入することで、細胞内タンパク質デリバリーキャリアとして機能しえることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Self-Assembled pH-Sensitive Cholesteryl Pullulan Nanogel As a Protein Delivery Vehicle2013

    • Author(s)
      N. Morimoto, et al
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 14 Pages: 56-63

    • DOI

      10.1021/bm301286h

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dual crosslinked hydrogel nanoparticles by nanogel bottom-up method for sustained-release delivery2012

    • Author(s)
      Shimoda A, Sawada S, Kano A, Maruyama A, Moquin A, Winnik FM, Akiyoshi K
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      Volume: 99 Pages: 38-44

    • DOI

      DOI:10.1016/j.colsurfb.2011.09.025

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cholesteryl group- and acryloyl group-bearing pullulan nanogel to deliver BMP2 and FGF18 for bone tissue engineering2012

    • Author(s)
      Fujioka-Kobayashi M, Ota MS, Shimoda A, Nakahama K, Akiyoshi K, Miyamoto Y, Iseki S
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 33 Pages: 7613-7620

    • DOI

      DOI:10.1016/j.biomaterials.2012.06.075

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Templated Formation of Hydroxyapatite Nanoparticles from Self-Assembled Nanogels Containing Tricarboxylate Groups2012

    • Author(s)
      Y. Sasaki, et al
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 4 Pages: 1056-1064

    • DOI

      10.3390/polym4021056

  • [Journal Article] Biodegradable nanogel-integrated hydrogels for sustained protein delivery2012

    • Author(s)
      A. Shimoda, et al
    • Journal Title

      Macromolecular research

      Volume: 20 Pages: 266-270

    • DOI

      10.1007/s13233-012-0054-x

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ナノゲル基盤有機-無機ハイブリッド材料の創製とバイオ応用

    • Author(s)
      秋吉一成
    • Organizer
      公益社団法人日本セラミック協会 第25回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Invited
  • [Presentation] 多糖ナノゲルによるタンパク質,核酸バイオ医薬DDSの開発

    • Author(s)
      秋吉一成
    • Organizer
      第6回 硬組織疾患ゲノムセンターシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学(東京都)
    • Invited
  • [Presentation] 多糖ナノゲル工学によるタンパク質DDSの開発

    • Author(s)
      秋吉一成
    • Organizer
      第4回ナノバイオ創薬研究シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Invited
  • [Book] 自己組織化と機能材料,最先端材料システムOne Point 32012

    • Author(s)
      佐々木善浩,秋吉一成
    • Total Pages
      113-122
    • Publisher
      共立出版

URL: 

Published: 2014-07-24  

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