2014 Fiscal Year Annual Research Report
フォトニクスＤＮＡナノマシーンによる低侵襲ドラッグサージェリーシステム
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24500546
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山田 憲嗣 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70364114)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | DNA / 低侵襲治療システム / 内視鏡 / リポソーム / 光ピンセット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【本研究の目的】フォトニックDNAナノマシーンを利用した超低侵襲ドラッグサージェリーシステムの提案を行った．本研究では，低侵襲な診断・治療が可能な内視鏡から特定波長の光を照射することにより，リポソームを利用し患部に選択的に取り付いたフォトニックDNAナノマシーンが自己組織化して構造変化することで患部を除去する基本要素技術の確立を目指した．
【フォトニックDNAナノマシーンの設計および具現化】DNAピンセットをベースにしたフォトニックDNAナノマシーンを試作し，特性の評価を目指した．光信号により開閉動作するDNAピンセットに，分子センサ機構と光出力機構を付加したプロトタイプの制作を目指しアゾベンゼンを導入したDNAを使用して，DNAヘアピン構造のopen状態とclosed状態を光制御することにより，分子センサ機能の起動と停止を光信号に応じてスイッチ可能とする．紫外光を照射するとヘアピン構造が開裂して分子認識部位が露出し，対象分子と結合する．そこへ可視光を照射すると，ヘアピンDNAの自己結合力が増加し，元のヘアピン構造にリセットされる．この過程で対象分子はヘアピンDNAから乖離することになる．光信号のONとOFFのタイミングにより対象分子を検出したり，放出したりすることが可能であることを確認した．
【フォトニックDNAナノマシーンのリポソームへの実装方法の確立】外部からの光制御により，内包するフォトニックＤＮＡナノマシーンのコマンドが実行され，物質の放出や取り込み，表面修飾の変化，リポソーム自身の破壊が行われる機構の実装法を検討した．使用する分子の検討を行い，リポソームの設計を行った．また，本研究で使用するリポソームはモデル細胞膜である脂質二重膜を人工的に創り出すジャイアントリポソームの形成方法をベースに検討を行った．
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[Journal Article] Gastric Contraction Imaging System Using a 3-D Endoscope2014
Author(s)
Kayo Yoshimoto, Kenji Yamada, Kenji Watabe, Maki Takeda, Takahiro Nishimura, Michiko Kido, Toshiaki Nagakura, Hideya Takahashi, Tsutomu Nishida, Hideki Iijima, Masahiko Tsujii, Tetsuo Takehara, Yuko Ohno
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Journal Title
IEEE Journal of Translational Engineering in Health and Medicine
Volume: vol.2, no.1
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Gastrointestinal tract volume measurement method using a compound eye type endoscope2015
Author(s)
Kayo Yoshimoto, Kenji Yamada, Kenji Watabe, Michiko Kido, Toshiaki Nagakura, Hideya Takahashi, Tsutomu Nishida, Hideki Iijima, Masahiko Tsujii, Tetsuo Takehara, Yuko Ohno
Organizer
SPIE Photonics West 2015
Place of Presentation
San Francisco, CA, USA
Year and Date
2015-02-07 – 2015-02-12
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[Presentation] Paper-based Raman spectroscopy for on-site therapeutic drug monitoring2014
Author(s)
Moe Yokoyama, Takahiro Nishimura, Kenji Yamada, Michiko Kido, Yoshiaki Sakurai, Daiki Mita, Yoshinori Yamaguchi, Eiichi Tamiya, Toshiaki Nagakura, Yuko Ohno
Organizer
2014 World Autmation Congress
Place of Presentation
Hawaii, USA
Year and Date
2014-08-03 – 2014-08-07
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