赤血球ゴースト膜を基にした環境適応型ミクロ反応器の作製－化学発光による検討－

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23655148
• Research Institution: Hachinohe National College of Technology
• Principal Investigator: 大久保 惠 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (90132555)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 齊藤 貴之 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (10290686)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: 赤血球ゴースト膜 / ミクロ反応器 / 蛍光物質 / 封入特性

Research Abstract

赤血球ゴースト膜系とリポソーム系という限定されたミクロ空間に反応物質を閉じこめ、融合・合体させることで反応物質の接触を制御し、必要量だけを生成する新規のミクロ反応器およびシステムを開発するという目的で研究を進めている。ミクロな系であるだけに反応の確認には蛍光発光が適当と考えて蛍光反応を示す物質の組み合わせに着目している。　平成23年度は、(1) 赤血球ゴースト膜およびリポソーム内への蛍光物質の封入性の評価、(2) 赤血球ゴースト膜内、リポソーム系内での反応の検出と蛍光スペクトル測定、を計画した。(1)については、フルオレセインなど代表的な水溶性蛍光物質因子7種類について赤血球ゴースト膜への封入および回収取出しの量的な特性を調べた結果、因子の分子量と濃度が主要因になっており、封入においては分子量域の範囲により異なる依存関係があること、回収取出しに関しては分子量には依存せずほぼ一定であること、因子濃度が低いほど赤血球ゴースト膜がその中に濃縮する作用をもつことなどが分かった。また、リポソームに対する蛍光発光錯体の封入・回収取出しに対する温度の影響についても測定・評価した。その結果、凍結融解法を用いた場合の封入温度条件や回収取出しにおける最適温度条件が明確になった。 (1)の課題は反応物質の封入および生成物質の回収取出しの際、方法論上基本的な意味をもつが、取組の結果、制御できる要因が明確になり十分進めることができた。(2)についてはまだ実験量が不足しているが、ある蛍光発光錯体の赤血球ゴースト膜内での発光検出を行い、本研究の実現可能性を確認している。平成23年度はさらに調製赤血球ゴースト膜の接着・融合の安定性と最適条件の検討も計画していたが、次年度の検討課題とした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

水冷ペルチェ式恒温セルホルダと倒立顕微鏡の納入が遅れたためそれを使った蛍光観測やゴースト膜の測定が進まなかったことがあげられる。蛍光物質の封入特性と回収取出し特性に関する研究など基礎的な項目に多くの時間をあてることになった。

Strategy for Future Research Activity

研究費に残額が生じたのは、分光蛍光光度計に設置する水冷ペルチェ式恒温セルホルダと倒立顕微鏡の納入が遅れたため、それに関係する血液や試薬類の購入費、および研究補助員の人件費等を次年度に回さざるを得なかったことがある。平成24年度前半中に遅れているリポソーム内の蛍光発光の観測と調製赤血球ゴースト膜の接着・融合の検討を平行して進める。その後、当初計画にある融合赤血球ゴースト膜内および赤血球ゴースト膜－リポソーム系での蛍光反応に関する定量的な評価など当初の計画を実施する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

低温下での蛍光スペクトルや倒立顕微測定に伴う血液や試薬類の購入費、研究補助員の人件費を含めて、次年度の当初計画分を執行する予定である。