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超高圧誘起水素結合性高分子集合体の遺伝子送達システムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16300167
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

岸田 晶夫  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60224929)

研究分担者 古薗 勉  国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (30332406)
山岡 哲二  国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (50243126)
木村 剛  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (10393216)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2006年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
キーワード水素結合 / 超高圧 / 遺伝子導入 / 非ウイルス性ベクター / 無機微粒子 / 高分子 / 遺伝子ベクター / ポリビニルアルコール / DNA
研究概要

超高圧処理を用いた分子集合化技術による新しい遺伝子送達用複合体の開発について検討している。今年度は、(1)ポリビニルアルコール以外の高分子による遺伝子複合化の検討、(2)水素結合性を有する無機微粒子の応用、について検討を行った。水素結合性高分子として、デキストランをはじめとする多糖類、アクリルアミド、アクリル酸、ポリエチレングリコール、低分子量ポリハイドロキシエチルメタクリレートを用いて、DNAとの複合化を検討した。超高圧処理よって、明確な複合化が観察できたのはデキストランとポリエチレングリコールであった。これら2種の高分子について、プラスミドDNAとの複合化を検討したところ、溶解する溶液の状態によって、複合化が多きく影響されることが明らかになった。すなわち、精製した水に空気中の炭酸ガスがいったん溶解したものについては、複合化が阻害された。この結果から、ポリビニルアルコールよりも水素結合性が弱い高分子については、複合化の際の条件設定をより厳密に行う必要があることがわかった。無機微粒子の表面には水酸基を有するものがあり、これを利用したDNAの複合化についても検討を行った。水溶液中で分散性を保ち、かつ水酸基を表面に有する生体材料である、ハイドロキシアパタイトのナノメートルサイズの微粒子を作成し、複合化について検討した。DNAの複合化は比較的安定しており、細胞デリバリーの実験も行えた。プラスミドDNAの取り込みついては、十分と考えられる量が取り込まれていたが、コードタンパク質の発現量は低かった。これらの結果より、DNA複合化の際の条件の精緻な検討と、細胞内に取り込まれた後の核への移行について、新しい機構を組み込む必要があると考えられた。候補物質としては超高圧処理でも構造が影響を受けない、低分子ペプチドを考えている。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2008 2007 2006 2004

すべて 雑誌論文 (14件) 学会発表 (12件) 図書 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] ressure-induced molecular assembly of hydrogen-bonded polymers2008

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mutsuo
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci : Part B : Polym Phys 46

      ページ: 743-750

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pressure-induced molecular assembly of hydrogen-bonded polymers.2008

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mutsuo
    • 雑誌名

      J. Polym. Sci : Part B : Polym. Phys. 46

      ページ: 743-750

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of poly (vinyl alcohol)/DNA hydrogels via hydrogen bonds formed on ultra-high pressurization and controlled release of DNA from the hydrogels for gene delivery2007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Organs 10

      ページ: 104-108

    • NAID

      10026290009

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of compacted plasmid DNA by high pressurization2007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symposium Series No51

      ページ: 343-344

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of cross-linked collagen-phospholipid polymer hybrid gels2007

    • 著者名/発表者名
      Kwangwoo Nam
    • 雑誌名

      Biomaterials 28

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of cross-linked collagen-phospholipid polymer hybrid gels.2007

    • 著者名/発表者名
      Kwangwoo Nam
    • 雑誌名

      Biomaterials 28

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of poly(vinyl alcohol)/DNA hydrogels via hydrogen bonds formed on ultra-high pressurization and controlled release of DNA from the hvdrogels for gene delivery.2007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 雑誌名

      J Artif Organs 10

      ページ: 104-108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of compacted plasmid DNA by high pressurization.2007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 雑誌名

      Nucleic Acids Symposium Series No. 51

      ページ: 343-344

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of cross-linked collagen-phospholipid polymer hybrid gels2007

    • 著者名/発表者名
      K.Nam., et al.
    • 雑誌名

      Biomaterials 28

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of PVA/DNA hydrogels via hydrogen bonds with ultra high pressurization and controlled release of DNA from the hydrogels for gene delivery2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Organs 10(印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Gene Transfection Using Inorganic Particle/PVA/DNA Complexes Prepared by Ultra High Pressure Technology2006

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 雑誌名

      Molecular Therapy 13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gene Transfection Using Inorganic Particle/PVA/DNA Complexes Prepared by Ultra High Pressure Technology.2006

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 雑誌名

      Molecular Therapy 13

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Gene transfection using inorganic particle/PVA/DNA complexes prepared by ultra high pressure technology2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kimura, et al.
    • 雑誌名

      Molecular Therapy 13, Suppl 1

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel PVA-DNA nanoparticles prepared by ultra high pressure technology fo gene delivery.2004

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura, Akira Okuno, Kozo Miyazaki, Tsutomu Furuzono, Yuichi Ohya, Taturou Ouchi, Shingo Mutsuo, Hidekazu Yoshizawa, Yoshiro Kitamura, Toshiya Fujisato, Akio Kishida
    • 雑誌名

      Matererials Science and Engineering C 24

      ページ: 794-801

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and evaluation of PVA hydrogel Preparede by ultra-high pressurization.2007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyosi Kimura
    • 学会等名
      18th Polymeric gel meeting
    • 発表場所
      Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of strucuture and function of DNA compacted by pressurization and application for gene delivery2007

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 学会等名
      The 6th Congress of the Japanese Society for Regerative Medicine
    • 発表場所
      Yokohama
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Gene delivery using multi-polymer composites prepared by ultra high pressure treatment2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Miura
    • 学会等名
      The 5th Congress of the Japanese Society for Regenerative Medicine
    • 発表場所
      Okayama
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Gene delivery to cell using inoroganic nanosphere/polymer composites prepared by ultra-high pressure.2006

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 学会等名
      6th Gene delivery society
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Gene delivery using nano-HAP/PVA/DNA complex promoting endosomal escape.2006

    • 著者名/発表者名
      Youichi Nibe
    • 学会等名
      The 55th Annual Meeting, Society for Polymer Science
    • 発表場所
      Nagoya
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of new assembly by ultra-high pressure treatment of PEG/polysaccharide aqueous polymer two phase separation.2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Miura
    • 学会等名
      The 55th Annual Meeting, Society for Polymer Science, Japan
    • 発表場所
      Nagoya
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of nano-inorganic particle/ polymer/DNA compsites by ultra high pressure technology for genetransfection.2006

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 学会等名
      The 55th Annual Meeting, Society for Polymer Science, Japan
    • 発表場所
      Nagoya
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Study for distribution in cells on gene delivery using inorganic nanoparticle/polymer hybrids prepared by ultra-high pressure.2006

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 学会等名
      The 22nd Congress of DDS Society
    • 発表場所
      Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation and in vitro evaluation of inorganic/polymeric composite prepared by ultra-high pressure.2006

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 学会等名
      The 35th Medical Polymer Symposium
    • 発表場所
      Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Ultra high pressure technology for controlling the structure of DNA/RNA2006

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 学会等名
      55th Symposium on Macromolecules
    • 発表場所
      Toyama
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of Hydrogen Bonding Polymer Structures Using Ultra High Pressure Technology as Drug Carrier.2006

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Miura
    • 学会等名
      AICHE
    • 発表場所
      San Francisco
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Enhancement of gene delivery by adding inorganic salt to PVA/DNA gene vector prepared by ultra-high pressure.2006

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Kimura
    • 学会等名
      28th Japanese Biomaterial Society, Annual Meeting
    • 発表場所
      Tokyo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 遺伝子導入におけるセラミック材料-リン酸カルシウムを中心に-、先端生物医学研究・医療のための遺伝子導入テクノロジー「ウイルスを用いない遺伝子導入法の材料, 技術, 方法論の新たな展開」、原島秀吉、田畑泰彦編2006

    • 著者名/発表者名
      木村剛
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      メディカルドゥ
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] ポバール会記録2004

    • 著者名/発表者名
      木村剛, 奥野暁, 大矢裕一, 大内辰郎, 六雄伸吾, 吉澤秀和, 古薗勉, 藤里俊哉, 岸田晶夫
    • 出版者
      ポバール会
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 機能性DNAの製造方法、形質転換体、及び疾患治療剤2007

    • 発明者名
      岸田晶夫, 木村剛, 南広祐, 藤里俊哉
    • 権利者名
      東京医科歯科大学
    • 産業財産権番号
      2007-263704
    • 出願年月日
      2007-10-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 遺伝子導入のための分子複合体2006

    • 発明者名
      岸田晶夫, 木村剛, 吉潭秀和
    • 権利者名
      東京医科歯科大学
    • 公開番号
      2006-230343
    • 出願年月日
      2006-09-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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