Reversible encapsulation of exosomes for single particle analysis
| Project/Area Number |
20H02581
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 28040:Nanobioscience-related
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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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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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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 |
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| Outline of Research at the Start |
エクソソームは様々な細胞が分泌する細胞外小胞であり、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、エクソソームは極小サイズの粒子であるため単一粒子分析が難しく、多数の粒子の平均化された情報を元に研究される場合が多い。本研究では、独自の分子技術を用いて、エクソソーム単一粒子を被包化する。被覆膜に信号増強能を持たせることで、高感度な単一粒子解析手法を確立し、エクソソームの個性解明に迫る。
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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。
初年度である令和2年度はエクソソームにポリフェノールコーティングを適応するための条件を探索した。また、エクソソームをポリドーパミンによって被覆することにも成功した。さらにポリドーパミン被膜上にチオール基を有する分子を二次修飾するための条件も確立した。電子顕微鏡観察によって被包化されたエクソソームの被膜を可視化することができた。エクソソーム上にポリエチレングリコールを修飾すると表面ゼーター電位が変化し、エクソソームの分散安定性が向上することを見出した。
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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、エクソソーム単一粒子を被包化する条件を確立することができた。また、原著論文を一報発表した。そのため、「(2)おおむね順調に進展している」と判定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度は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、金ナノ粒子を生成するための反応条件を詳細に検討する。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 鏡、動的光散乱、赤外分光等を用いて評価する。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
