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2012 Fiscal Year Annual Research Report

金属被覆リポソーム「メタロソーム」の作製とマニピュレーション機能

Research Project

Project/Area Number 20350080
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

菊池 純一  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (90153056)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安原 主馬  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (90545716)
田原 圭志朗  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (50622297)
Project Period (FY) 2008-04-08 – 2013-03-31
Keywords自己組織化 / 超薄膜 / 複合ナノ材料 / 人工細胞膜 / メタロソーム / セラソーム / DNA / 無電解めっき
Research Abstract

本研究では、申請者らが独自に開発した高強度の人工細胞膜「セラソーム」の特徴を活かして、その表面を金属で被覆した新規の有機-無機-金属複合ナノ材料を開発し、特異的マニピュレーション機能の発現を目指した。最終年度である平成24年度に得られた成果は以下のとおりである。
1.セラソームの膜多孔性にもとづく分子マニピュレーション機能
セラソームの金属被覆について検討する過程で、セラソームは従来のリポソーム形成脂質が形成する二分子膜ベシクルとは異なる膜透過性を有することを見出した。すなわち、セラソーム表層では脂質頭部位間でシロキサンネットワークが形成されるが、その結果、脂質二分子膜が多孔性となり、水溶性分子に対して分子のサイズを認識し、膜透過能を制御する分子マニピュレーション機能が発現できることを明らかにした。したがって、このセラソームに金属被覆を行うことで、分子マニピュレーション機能をもったメタロソームの形成も可能になった。
2.金属被覆リポソームのマニピュレーション機能
これまで、セラソームの金属被覆によりメタロソームを作製する際には、無電解めっき法を用いてきたが、金属ナノ粒子を静電的多点相互作用を利用してセラソームに集積化することで金属被覆リポソームを作製することができ、金属ナノ粒子にフェライトを用いることで、人工細胞膜の磁気マニピュレーションが達成された。これらの金属被覆リポソームに、申請者らが既に開発しているDNA認識能や光応答性をもつ機能性分子を自己組織化することで、多重シグナルによる人工細胞膜のマニピュレーションが可能になることを提案した。

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

    (11 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Spontaneously Formed Semipermeable Organic-Inorganic Hybrid Vesicles Permitting Molecular Weight Selective Transmembrane Passage2013

    • Author(s)
      K. Yasuhara, T. Kawasaki, S. Okuda, S. Oshima, J. Kikuchi
    • Journal Title

      Chem. Commun

      Volume: 49(7) Pages: 665-667

    • DOI

      DOI: 10.1039/c2cc36662b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermal Stability of Synthetic Lipid Bicelles Encompassed by Siloxane Surfaces as Organic-Inorganic Hybrid Nanodiscs2012

    • Author(s)
      K. Yasuhara, H. Hayashi J. Kikuchi
    • Journal Title

      Chem. Lett

      Volume: 41(10) Pages: 1223-1225

    • DOI

      DOI: 10.1246/cl.2012.1223

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Organic-Inorganic Hybrid Bicelles: Lipid Bilayer Nanodiscs Stabilized with Siloxane Surface

    • Author(s)
      Kazuma Yasuhara
    • Organizer
      International Association of Colloid and Interface Scientists 2012
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
  • [Presentation] セラソームの半透膜機能とその制御

    • Author(s)
      安原主馬
    • Organizer
      第61回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
  • [Presentation] 有機-無機ハイブリッドベシクル「セラソーム」における分子量選択的膜透過とその制御

    • Author(s)
      安原主馬
    • Organizer
      日本ゾル-ゲル学会第10回討論会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
  • [Presentation] 生体に学ぶ:バイオミメティックマテリアルの創成と未来材料としての可能性

    • Author(s)
      菊池純一
    • Organizer
      バイオミミクリ研究会
    • Place of Presentation
      大阪府守口市
    • Invited
  • [Presentation] Cerasomes as an Organic-Inorganic Nanohybrid Material

    • Author(s)
      Jun-ichi Kikuchi
    • Organizer
      The International Symposium on Preparative Chemistry of Advanced Materials, 2012
    • Place of Presentation
      Shenyang, P.R. China
    • Invited
  • [Presentation] 機能性ナノ材料としての有機-無機ハイブリッド脂質ナノディスク

    • Author(s)
      安原主馬
    • Organizer
      第61回高分子討論会
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市
  • [Presentation] 種々の有機-無機ハイブリッド脂質を用いた二分子膜ナノディスクの形成

    • Author(s)
      北里槙悟
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      滋賀県草津市
  • [Presentation] 有機-無機ハイブリッドベシクルの分子ふるい機能とバイオナノリアクターへの応用

    • Author(s)
      安原主馬
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      滋賀県草津市
  • [Presentation] 有機-無機ハイブリッドベシクルの選択的膜透過を利用した酵素反応制御

    • Author(s)
      大島匠平
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      滋賀県草津市

URL: 

Published: 2014-07-24  

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