2021 Fiscal Year Annual Research Report
Reversible encapsulation of exosomes for single particle analysis
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20H02581
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
江島 広貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (00724543)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
重藤 真介 関西学院大学, 理学部, 教授 (10756696)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | エクソソーム / 金属-ポリフェノール錯体 / ポリドーパミン / 細胞外小胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エクソソームは様々な細胞が分泌する直径30-150nm程度の細胞外小胞である。細胞から細胞へ物質を運ぶ天然のナノキャリアであり、薬物送達キャリアや体液 診断におけるマーカーとしての医療応用が期待されている。しかし、エクソソームは脂質二重膜からなる不安定かつ極小サイズの粒子であるため、その取り扱いや保存が難しい。例えば、内包物の漏出、脂質二重膜の融合や脂質分子の交換、プラスチック容器表面への吸着による変性等が頻繁に起こる。また、エクソソー ムの状態を単一粒子レベルで精度よく検査するための高感度な分析手法が不足している。そのため主にエクソソーム混合物の総和を対象とした分析データに基づいて研究がなされており、個々の粒子の情報は平均化され埋没している。そこで本研究では、エクソソーム単一粒子を被包化する技術を開発し、この被膜に信号増強能を持たせることで、単一粒子解析手法へと展開する。
第二年度である令和3年度は令和2年度に確立したポリドーパミンによるエクソソームの被覆に加えて、金属-ポリフェノール錯体による被覆条件についても検討した。添加する鉄イオンとタンニン酸濃度を最適化することで、エクソソーム単一粒子を被覆することができた。被包化されたエクソソーム上で金イオンをその場還元すると、金ナノ粒子が高密度に生成した。得られたハイブリッドエクソソームを、電子顕微鏡、蛍光顕微鏡、動的光散乱、赤外分光によって評価した。ラマン分光実験を行ったところ、エクソソーム表面の金ナノ粒子によって表面増強が起きていることを示唆する結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、被包化されたエクソソーム上で金イオンをその場還元し、金ナノ粒子で高密度に修飾されたエクソソームを調製・評価することができた。そのため、「(2)おおむね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度は金属-ポリフェノール錯体によって被覆したエクソソームを脱被覆するための反応条件を検討する。脱被覆したエクソソームの生物学的機能が保たれているかどうかを調査する。
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[Journal Article] Rapid assembly of colorless antimicrobial and anti-odor coatings from polyphenols and silver2022
Author(s)
Joseph J. Richardson, Wenting Liao, Jincai Li, Bohan Cheng, Chenyu Wang, Taku Maruyama, Blaise L. Tardy, Junling Guo, Lingyun Zhao, Wanping Aw, Hirotaka Ejima
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 12
Pages: 2071
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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