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2014 Fiscal Year Annual Research Report

新規脂質ナノチューブ構築法の確立と細胞機能制御

Research Project

Project/Area Number 23681021
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

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) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords脂質ナノチューブ / ナノ粒子 / 細胞間コミュニケーション / 人工細胞膜 / リポソーム
Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究において、脂質二分子膜からなるリポソームに電荷微粒子を内包させ、このリポソームに電圧を印加することにより、微粒子の電気泳動現象を利用した脂質ナノチューブの作製が可能であることを見いだしてきた。また、ゲル濃度、印加電圧、微粒子の濃度や粒径を変化させることで、作製されるチューブの本数や長さをある程度制御できることも明らかにしてきた。当該年度においては、フリーズフラクチャーレプリカ法による透過型電子顕微鏡観察結果からナノチューブの直径が50~150 nmであることを示した。また、光褪色後蛍光回復測定により、蛍光消光後にナノチューブ由来の蛍光の回復が見られたことから、このナノチューブが確かに流動性のある脂質二分子膜によって形成されていることを明らかにした。さらに、Hela細胞と荷電微微粒子を内包したリポソームを同一基板上に固定化して電圧を印可することで、リポソームから伸長した脂質ナノチューブによる細胞間の連結を試みた。Hela細胞を37度でインキュベートして基板に固定化した後、アビジン-ビオチン相互作用を用いてこの基板にさらにジャイアントリポソームを固定化した。このように細胞とジャイアントリポソームが固定化された基板に対して、電圧を印加すると、リポソームから伸長したナノチューブがHeLa細胞に接続することが確認された。この結果は、細胞のviabilityや内水相の物質輸送の有無など、検討すべき点はあるが、脂質ナノチューブにより天然の細胞を連結できる手法を予備的に確立した点で興味深い。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Protein nanogelation using vitamin B-6-bearing pullulan: effect of zinc ions2015

    • Author(s)
      Y. Tsuchido, Y. Sasaki, S. Sawada, K. Akiyoshi
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 47 Pages: 201-205

    • DOI

      10.1038/pj.2014.120

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effective CpG DNA delivery using amphiphilic cycloamylose nanogels2015

    • Author(s)
      Y. Tahara, J. Yasuoka, S. Sawada, Y. Sasaki, K. Akiyoshi
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 3 Pages: 256-264

    • DOI

      10.1039/c4bm00293h

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nanogel tectonic porous gel loading biologics, nanocarriers, and cells for advanced scaffold2015

    • Author(s)
      Y. Hashimoto, S. Mukai,S. Sawada, Y. Sasaki, K. Akiyoshi
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 37 Pages: 107-115

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2014.10.045

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Therapeutic Effect of Nanogel-Based Delivery of Soluble FGFR2 with S252W Mutation on Craniosynostosis2014

    • Author(s)
      M. Yokota, Y Kobayashi, J. Morita, H. Suzuki, Y. Hashimoto, Y. Sasaki, K. Akiyoshi, K. Moriyama
    • Journal Title

      Plos One

      Volume: 9 Pages: e101693

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0101693

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development and Potential Theranostic Applications of a Self-Assembled Hybrid of Magnetic Nanoparticle Clusters with Polysaccharide Nanogels2014

    • Author(s)
      K. Kiyofumi K. Ohta, K. Sako, K. Inumaru, K. Hayashi, Y. Sasaki, K. Akiyoshi
    • Journal Title

      ChemPlusChem

      Volume: 79 Pages: 1631-1637

    • DOI

      10.1002/cplu.201402159

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脂質膜プロセッシングによるバイオマテリアルの創成2015

    • Author(s)
      佐々木善浩
    • Organizer
      第17回 生命化学研究会
    • Place of Presentation
      三翠園(高知県高知市)
    • Year and Date
      2015-01-07 – 2015-01-08
    • Invited
  • [Presentation] 無機微粒子テンプレート法による新規バイオマテリアルの開発2014

    • Author(s)
      佐々木善浩、竹谷以紀、シクラ駿、澤田晋一、秋吉一成
    • Organizer
      第36回 日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-18
  • [Presentation] Protein nanogelation with vitamin B6-bearing pullulan as a bio-crosslinker2014

    • Author(s)
      Yoshihiro Sasaki, Yuji Tsuchido, Takahiro Yoshimura, Kazunari Akiyoshi
    • Organizer
      The 7th International Workshop on ADVANCED MATERIALS SCIENCE AND NANOTECHNOLOGY
    • Place of Presentation
      Halong City, Vietnam
    • Year and Date
      2014-11-02 – 2014-11-06
    • Invited
  • [Presentation] バイオハイブリッドナノゲルの設計とマテリアル応用2014

    • Author(s)
      佐々木善浩・ 向井貞篤・澤田晋一・秋吉一成
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] ナノ微粒子泳動法によるバイオナノチューブの形成制御2014

    • Author(s)
      吉竹広記・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] 無機微粒子テンプレート法による機能性バイオマテリアルの合成2014

    • Author(s)
      竹谷以紀・シクラ駿・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] 酵素応答性界面活性剤を用いた新規プロテオリポソーム調製法の構築2014

    • Author(s)
      シクラ駿・西村智貴・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学文教キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] ソフトナノチューブ工学:脂質膜牽引法によるナノチューブの形成制御2014

    • Author(s)
      佐々木善浩・吉竹広記・澤田晋一・秋吉一成
    • Organizer
      第24回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-25
  • [Presentation] 無細胞タンパク質合成のための脂質膜被覆無機ナノ微粒子の設計と機能2014

    • Author(s)
      竹谷以紀・シクラ駿・秋山源・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第24回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-25
  • [Presentation] 脂質ナノチューブヒドロゲルハイブリッドの開発と機能2014

    • Author(s)
      吉竹広記・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第24回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-25
  • [Presentation] ビタミンB6バイオクロスリンカーによるゲル形成制御2014

    • Author(s)
      吉村貴大・ 西村智貴・佐々木善浩・澤田晋一・秋吉一成
    • Organizer
      第24回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-25
  • [Presentation] インドシアニングリーン導入多糖ナノゲル微粒子によるバイオイメージング2014

    • Author(s)
      犬塚佑希浩・西村智貴・田原義朗・向井貞篤・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第24回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-25
  • [Presentation] 反応性グルカンナノボールの設計と機能2014

    • Author(s)
      沖田圭司・竹田茂生・橋本良秀・向井貞篤・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第24回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-07-24 – 2014-07-25
  • [Presentation] 脂質ナノチューブの新規構築法の開発と機能2014

    • Author(s)
      吉竹広記・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [Presentation] 脂質膜被覆無機ハイブリッド微粒子の設計と機能2014

    • Author(s)
      竹谷以紀・シクラ駿・秋山源・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [Presentation] 酵素応答性分子集合体の設計と機能2014

    • Author(s)
      シクラ駿・西村智貴・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [Book] “Cycloamylose-based nanocarriers as a nucleic acid delivery system” in Colloid and Interface Science in Pharmaceutical Research and Development2014

    • Author(s)
      Y. Sasaki, S. Toita, K. Akiyoshi
    • Total Pages
      516 (369-388)
    • Publisher
      Elsevier

URL: 

Published: 2016-06-01  

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