膜親和性ナノ材料による脂質二重膜構造の光制御とその医療応用
Publicly Offered Research
| Project Area | Development of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence |
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| Project/Area Number |
15H00811
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Toyama Prefectural University (2016)
Kyoto University (2015) |
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Principal Investigator |
村上 達也 富山県立大学, 工学部, 教授 (90410737)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 表面化学 / コロイド科学 / ナノバイオ / ナノマシン / バイオテクノロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに、光応答性ナノ材料(金ナノロッド, AuNR)を生体材料(高比重リポタンパク質, HDL)の変異体で被覆すると、この複合体(pm-AuNR)は脂質二重膜への高い親和性を獲得し、熱感受性神経細胞を安全に光活性化できること、細胞サイズリポソーム(GUV)の相を変化させることを報告した。pm-AuNRは、生細胞を懸濁可能な等張リン酸緩衝液(PBS)とGUVが分散できる200 mM sucrose溶液の両方で良好なコロイド安定性を示す。逆に言えば、この両溶液中での高いコロイド安定性があったことがこれまでの研究を可能にしたと言える。申請者の知る限り、両溶液中で安定に分散できるナノ材料の報告例はないため、この分散安定化のメカニズムを調べた。
pm-AuNRのゼータ電位は、50 mMからsucrose濃度を増加させると約35 mVから単調に減少し、約20 mVに近づいた。この結果から、sucrose分子とpm-AuNRとの静電的な相互作用を予想し、pm-AuNRに含まれる陽電荷脂質(30 mol%)を20, 10, 0 mol%と段階に減少させ、さらに陰電荷脂質を10, 20, 30 mol%含む計6種類のpm-AuNRを新たに作製した。すると陽電荷脂質含量の低下と共に200 mM sucrose中でのpm-AuNRのコロイド安定性が低下し、陰電荷脂質を含むものは全く分散しなかった。
次にHDL構成タンパク質であるapoA-Iを除去したpm-AuNRのコロイド安定性を調べると、200 mM sucrose中でやや低下し、さらに陽電荷脂質を除去すると、ほぼ完全に凝集した。以上の結果から、pm-AuNRに含まれる陽電荷脂質とsucroseとの静電的な相互作用がsucrose中でのpm-AuNRのコロイド安定性に寄与することが示唆された。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(27 results)
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[Journal Article] Hexaphyrin as a potential theranostic dye for photothermal therapy and 19F magnetic resonance imaging2017
Author(s)
Tomohiro HIGASHINO, Hirotaka NAKATSUJI, Ryosuke FUKUDA, Haruki OKAMOTO, Hirohiko IMAI, Tetsuya Matsuda*, Hidehito TOCHIO, Masahiro SHIRAKAWA*, Nikolai V. TKACHENKO, Mitsuru HASHIDA, Tatsuya MURAKAMI*, and Hiroshi IMAHORI*
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Journal Title
Chembiochem
Volume: -
Issue: 10
Pages: 951-959
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Optical control of neuronal firing via photoinduced electron transfer in donor–acceptor conjugates2016
Author(s)
Yuta Takano, Tomohiro Numata, Kazuto Fujishima, Kazuaki Miyake, Kazuya Nakao, Wesley David Grove, Ryuji Inou, Mineko Kengaku, Shigeyoshi Sakaki, Yasuo Mori, Tatsuya Murakami and Hiroshi Imahori
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Journal Title
Chemical Science
Volume: n.d.
Issue: 5
Pages: 3331-3337
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Cytotoxicity of pure nanodrugs of SN-38 and podophyllotoxin dimers in human cancer HepG2, KPL-4 and MCF-7 cellsc2015
Author(s)
Y. Koseki, Y. Ikuta, T. Murakami, T. Onodera, H. Oikawa, L. Cong, H. Tada, K. Gonda, N. Ohuchi, H. Kasai
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Journal Title
Mol. Cryst. Liq. Cryst.
Volume: 622
Issue: 1
Pages: 1-5
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] 膜融合リポ蛋白質の作製2015
Author(s)
金 亨振、村上 達也
Organizer
第37回日本バイオマテリアル学会
Place of Presentation
京都テルサ（京都府京都市）
Year and Date
2015-11-10
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