化学修飾フラーレンナノ構造体による高機能性ワクチン輸送キャリアの構築

• 研究課題/領域番号: 15K17890
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 南 皓輔 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, NIMSポスドク研究員 (10747463)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ドラッグデリバリーシステム / フラーレン / ナノバイオ / 自己組織化 / 階層的自己組織化 / 生体組織工学

研究成果の概要

ワクチンは，重篤な疾患の予防のみならず，がんの予防および治療にも有用であることから，近年では着目されている．従来の弱毒化した抗原では，疾患を誘発することに加え，がんの治療においては困難である．そこで，ワクチンの輸送試薬の開発が求められている．申請者は，抗酸化作用を有するとともに薬剤輸送能を有するフラーレンナノ構造に着目した．申請者は，化学修飾したフラーレン誘導体ライブラリを構築し，種々のナノ構造体の制御を行った．液液界面析出法を用いて様々な構造体を調製した．これらナノ構造体の一部は，細胞の足場材料として展開した結果，毒性を示さないことを明らかにした．ワクチン応用へ向けた生物実験へと展開している

研究成果

• [雑誌論文] Supramolecular Differentiation for Constructing Anisotropic Fullerene Nanostructures by Time-Programmed Control of Interfacial Growth (2016)
  • 著者名/発表者名: P. Bairi, K. Minami, J. P. Hill, W. Nakanishi, L. K. Shrestha, C. Liu, K. Harano, E. Nakamura, K. Ariga
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 10 号: 9 ページ: 8796-8802
  • DOI: 10.1021/acsnano.6b04535
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hierarchically- Structured Fullerene C70 Cube for Sensing Volatile Aromatic Solvent Vapors (2016)
  • 著者名/発表者名: 2.Partha Bairi, Kosuke Minami, Waka Nakanishi, Jonathan P Hill, Katsuhiko Ariga, Lok Kumar Shrestha
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: 10 号: 7 ページ: 6631-6637
  • DOI: 10.1021/acsnano.6b01544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular 1-D polymerization of DNA origami through a dynamic process at the 2-dimensionally confined air-water interface (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yonamine , Keitel Abraham Cervantes , Kosuke Minami , Ibuki Kawamata , Waka Nakanishi , Jonathan P Hill , Satoshi Murata and Katsuhiko Ariga
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: NA 号: 18 ページ: 12576-12581
  • DOI: 10.1039/c6cp01586g
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] What are the emerging concepts and challenges in NANO? Nanoarchitectonics, hand-operating nanotechnology and mechanobiology (2016)
  • 著者名/発表者名: Katsuhiko Ariga, Kosuke Minami, Mitsuhiro Ebara and Jun Nakanishi
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 48 号: 4 ページ: 371-389
  • DOI: 10.1038/pj.2016.8
  • NAID: 40020778218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Driving nanocars and nanomachines at interfaces: From concept of nanoarchitectonics to actual use in world wide race and hand operation (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Shirai; Kosuke Minami; Waka Nakanishi; Yusuke Yonamine; Christian Joachim; Katsuhiko Ariga
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 55 号: 11 ページ: 1102A2-1102A2
  • DOI: 10.7567/jjap.55.1102a2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] In situ 2D-extraction of DNA wheels by 3D through-solution transport (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Yonamine *ab, Keitel Cervantes-Salguero *c, Waka Nakanishi *a, Ibuki Kawamata c, Kosuke Minami a, Hirokazu Komatsu a, Satoshi Murata *c, Jonathan P. Hill ab and Katsuhiko Ariga *ab
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 17 号: 48 ページ: 32122-32125
  • DOI: 10.1039/c5cp05765e
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Vortex-Aligned Fullerene Nanowhiskers as a Scaffold for Orienting Cell Growth (2015)
  • 著者名/発表者名: Venkata Krishnan, Yuki Kasuya, Qingmin Ji, Marappan Sathish, Lok Kumar Shrestha, Shinsuke Ishihara, Kosuke Minami, Hiromi Morita, Tomohiko Yamazaki, Nobutaka Hanagata, Kun’ichi Miyazawa, Somobrata Acharya, Waka Nakanishi, Jonathan P. Hill, and Katsuhiko Ariga
  • 雑誌名: ACS Applied Materials & Interfaces 巻: 7 号: 28 ページ: 15667-15673
  • DOI: 10.1021/acsami.5b04811
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Highly Ordered 1D Fullerene Crystals for Concurrent Control of Macroscopic Cellular Orientation and Differentiation toward Large-Scale Tissue Engineering (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Minami, Yuki Kasuya, Tomohiko Yamazaki, Qingmin Ji, Waka Nakanishi, Jonathan P. Hill, Hideki Sakai, and Katsuhiko Ariga
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 27 号: 27 ページ: 4020-4026
  • DOI: 10.1002/adma.201501690
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Supramolecular Differentiation for Construction of Anisotropic C60 Nanostructures by Time-Programmed Control of Interfacial Growth (2016)
  • 著者名/発表者名: 2.Kosuke Minami, Partha Bairi, Jonathan P. Hill, Waka Nakanishi, Lok Kumar Shrestha, Liu Chao, Koji Harano, Eiichi Nakamura, Katsuhiko Ariga
  • 学会等名: 第51回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: かでる2.7
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Vortex-directed alignment of one-dimensional fullerene crystals for orientation of cell growth (2016)
  • 著者名/発表者名: 3.Kosuke Minami, Venkata Krishnan, Yuki Kasuya, Qingmin Ji, Tomohiko Yamazaki, Somobrata Acharya, Waka Nakanishi, Jonathan P. Hill, Katsuhiko Ariga
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Nanoarchitectonics for Mechanobiology
  • 発表場所: 物質・材料研究機構
  • 年月日: 2016-07-27
  • 国際学会
• [学会発表] Highly Ordered One-Dimensional Fullerene Whisker for Concurrent Control of Macroscopic Cellular Orientation and Differentiation (2016)
  • 著者名/発表者名: 1.Kosuke Minami, Yuki Kasuya, Tomohiko Yamazaki, Qingmin Ji, Waka Nakanishi, Hideki Sakai, Katsuhiko Ariga,
  • 学会等名: The 2016 E-MRS Spring Meeting and Exhibit
  • 発表場所: リール フランス
  • 年月日: 2016-05-02
  • 国際学会
• [学会発表] Highly ordered one-dimensional fullerene crystals for concurrent control of macroscopic cellular orientation and differentiation towards large-scale tissue engineering (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Minami, Yuki Kasuya, Tomohiko Yamazaki, Qingmin Ji, Waka Nakanishi, Hideki Sakai, Katsuhiko Ariga
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015
  • 発表場所: ホノルル
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Highly Ordered Fullerene Whiskers for Concurrent Control of Macroscopic Cellular Orientation and Differentiation towards Large-Scale Tissue Engineering (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Minami, Yuki Kasuya, Tomohiko Yamazaki, Qingmin Ji, Waka Nakanishi, Jonathan P. Hill, Hideki Sakai, Katsuhiko Ariga
  • 学会等名: 第25回日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜開港記念会館他
  • 年月日: 2015-12-08
  • 招待講演
• [学会発表] Concurrent control of macroscopic cellular orientation and differentiation by highly ordered 1D fullerene crystals (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Minami
  • 学会等名: International Symposium on Nanoarchitectonics for Mechanobiology
  • 発表場所: 物質・材料研究機構
  • 年月日: 2015-07-29
  • 国際学会
• [学会発表] Highly Ordered One-Dimensional Fullerene Crystals for Concurrent Control of Macroscopic Cellular Orientation and Differentiation towards Large-Scale Tissue Engineering (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Minami, Yuki Kasuya, Tomohiko Yamazaki, Qingmin Ji, Waka Nakanishi, Jonathan P. Hill, Hideki Sakai, Katsuhiko Ariga
  • 学会等名: NT15
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Highly Ordered One-Dimensional Fullerene Crystals for Concurrent Control of Cellular Orientation and Differentiation (2015)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Minami, Yuki Kasuya, Tomohiko Yamazaki, Qingmin Ji, Waka Nakanishi, Hideki Sakai, Katsuhiko Ariga
  • 学会等名: The 6th Symposium on Carbon Nanomaterials Biology, Medicine and Toxicology
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-06-28
  • 国際学会
• [備考] 超分子カーボン材料のパターン化による細胞の分化制御に成功
  • URL: http://www.nims.go.jp/mana/jp/news_room/press/2015/2015060301.html
• [備考] 超分子カーボン材料のパターン化による細胞の分化制御に成功
  • URL: http://www.nims.go.jp/news/press/2015/05/201506020.html