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膜モルフォジェニックマテリアルの創製とナノ医療応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H03842
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 ナノマイクロシステム
研究機関京都大学

研究代表者

佐々木 善浩  京都大学, 工学研究科, 准教授 (90314541)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードナノバイオ / ナノ材料 / 脂質 / 超薄膜 / 超分子 / 超分子化学 / ナノチューブ
研究成果の概要

細胞膜は、その膜構造を動的に変化させることで細胞の機能に深く関与している。本研究では、この膜の動的な構造変化、膜モルフォジェネシスの概念に基づく細胞とのコミュニケーション制御およびナノバイオ医療応用を目的として研究を行った。その結果、外部場による物理的刺激や、化学刺激としてのある種の両親媒性高分子の添加により、物質・情報輸送システムとして機能する脂質ナノチューブの伸長が制御できることを明らかにした。また、微小ベシクルとしての細胞外ベシクルを磁場により細胞内に極めて高効率に導入する手法により、 分化などの細胞機能の制御を行うシステムを確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在、高度高齢化社会におけるQOL向上などの観点から、薬物輸送システムや再生医療などの次世代型ナノ医療の進展が急務となっている。このようなナノ医療においては、薬物などの細胞制御因子を効率的にかつ確実に細胞へ輸送する手法の確立ことが必要不可欠である。本研究の実現により、生体の細胞間物質輸送と類似の機構で細胞とコミュニケーションを手法を確立した。本手法はナノバイオ医療における細胞機能制御手法にブレイクスルーをもたらすものとして意義深い。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 2件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Crosslinked nanogel-based porous hydrogel as a functional scaffold for tongue muscle regeneration2020

    • 著者名/発表者名
      N. Kinoshita, Y. Sasaki, E. Marukawa, R. Hirose, S. Sawada, H. Harada, K, Akiyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Biomaterials Science: Polymer Edition

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synergistic anti-tumor efficacy by combination therapy of a self-assembled nanogel vaccine with an immune checkpoint anti-PD-1 ant2020

    • 著者名/発表者名
      R. Miura; S. Sawada; S. Mukai; Y. Sasaki; K. Akiyoshi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 10 号: 14 ページ: 8074-8079

    • DOI

      10.1039/c9ra10066k

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substrate-sorting Nanoreactors based on Permeable Peptide Polymer Vesicles and Hybrid Liposomes with Synthetic Macromolecular C2020

    • 著者名/発表者名
      T. Nishimura; S. Hirose; Y. Sasaki; K. Akiyoshi
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 142 号: 1 ページ: 154-161

    • DOI

      10.1021/jacs.9b08598

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetically Navigated Intracellular Delivery of Extracellular Vesicles Using Amphiphilic Nanogels2019

    • 著者名/発表者名
      Mizuta Ryosuke、Sasaki Yoshihiro、Kawasaki Riku、Katagiri Kiyofumi、Sawada Shin-ichi、Mukai Sada-atsu、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry

      巻: 30 号: 8 ページ: 2150-2155

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.9b00369

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proteoliposome Engineering with Cell-Free Membrane Protein Synthesis: Control of Membrane Protein Sorting into Liposomes by Chaperoning Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Ando, Shun Shikura, Yoshihiro Sasaki, Kazunari Akiyoshi
    • 雑誌名

      Advanced Science

      巻: 5 号: 10 ページ: 1800524-1800524

    • DOI

      10.1002/advs.201800524

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Synthesis of PEGylated Amphiphilic Block Oligomers as Membrane Anchors for Stable Binding to Lipid Bilayer Membr2018

    • 著者名/発表者名
      D. Takahashi; Y. Koda; Y. Sasaki; K. Akiyoshi
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 50 号: 8 ページ: 787-797

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0055-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequential Coating of Insulin Secreting Beta Cells within Multilayers of Polysaccharide Nanogels2018

    • 著者名/発表者名
      Tugba Bal Dilem Ceren Oran Yoshihiro Sasaki Kazunari Akiyoshi Seda Kizilel
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience

      巻: 18 号: 5 ページ: 1800001-1800001

    • DOI

      10.1002/mabi.201800001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanogel-integrated pH responsive composite hydrogels for controlled drug delivery2017

    • 著者名/発表者名
      G. E. Cinay, M. Alipour, Y. Hashimoto, Y. Sasaki, K. Akiyoshi, S. Kizilel
    • 雑誌名

      ACS Biomater Sci Eng

      巻: 3 号: 3 ページ: 370-380

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.6b00670

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-assembled nanogel of cholesterol-bearing xyloglucan as a drug delivery nanocarrier2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sawada, H. Yukawa, S. Takeda, Y. Sasaki, K. Akiyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition

      巻: 28 号: 10-12 ページ: 1183-1198

    • DOI

      10.1080/09205063.2017.1320827

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glycan profiling analysis using evanescent-field fluorescence-assisted lectin array: Importance of sugar recognition for cellular uptake of exosomes from mesenchymal stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      Shimoda Asako、Tahara Yoshiro、Sawada Shin-ichi、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 491 号: 3 ページ: 701-707

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.07.126

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biotransporting Self-Assembled Nanofactories Using Polymer Vesicles with Molecular Permeability for Enzyme Prodrug Cancer Therapy2017

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Tomoki、Sasaki Yoshihiro、Akiyoshi Kazunari
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 29 号: 36 ページ: 1702406-1702406

    • DOI

      10.1002/adma.201702406

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-assembled Polypeptide Nanogels with Enzymatically Transformable Surface as an siRNA Delivery Platform2017

    • 著者名/発表者名
      T. Nishimura, A. Yamada, K. Umezaki, S. Sawada, S. Mukai, Y. Sasaki, K. Akiyoshi
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 18 号: 12 ページ: 3913-3923

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.7b00937

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular delivery and passive tumor targeting of a self-assembled nanogel containing carborane clusters for boron neutron capture therapy,2017

    • 著者名/発表者名
      R. Kawasaki, Y. Sasaki, K. Akiyoshi
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun

      巻: 483 号: 1 ページ: 147-152

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.12.176

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-assembled Nanogels of Carborane-bearing Polysaccharides for Boron Neutron Capture Therapy2017

    • 著者名/発表者名
      R. Kawasaki, Y. Sasaki, K. Akiyoshi,
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 4 ページ: 513-515

    • DOI

      10.1246/cl.161137

    • NAID

      130005549123

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nanoscopic Structural Investigation of Physically Cross-Linked Nanogels Formed from Self-Associating Polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Sekine, H. Endo, H. Iwase, S. Takeda, S. Mukai, H. Fukazawa, K. C. Littrell, Y. Sasaki, K, Akiyoshi
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 120 号: 46 ページ: 11996-12002

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.6b06795

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Self-assembled nanogels of cholesterol-bearing hydroxypropyl cellulose: A thermoresponsive building block for nanogel tectonic materials2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Tahara, M. Sakiyama, S. Takeda, T. Nishimura, S. Mukai, S. Sawada, Y. Sasaki, K. Akiyoshi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 32 号: 47 ページ: 12283-12289

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b02406

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Magnetically-navigated intracellular delivery of extracellular vesicles using nanogels2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Sasaki, R. Mizuta, K. Akiyoshi
    • 学会等名
      Annual Meeting ISEV 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体膜ハイブリッドナノ粒子の作製とバイオ機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      名倉百華・佐々木 善浩・秋吉 一成
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 外部場を用いた脂質膜ハイブリットナノ粒子の作製と特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      井上文仁・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナノ微粒子を基盤とする人工細胞膜ハイブリッドの作製と機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      井上 文仁・向井 貞篤・澤田 晋一・ 佐々木 善浩・秋吉 一成
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナノ微粒子運動制御による生体膜ハイブリッドの作製とバイオ機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      名倉 百華・澤田 晋一・佐々木 善浩・秋吉 一成
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 音響波による多糖マイクロスフェアゲルの集積制御と機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      小山歩夢、澤田晋一、佐々木善浩、秋吉一成
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] バイオ医薬品のin vivoデリバリーに向けた磁気誘導ナノゲルの開発2019

    • 著者名/発表者名
      水田 涼介、河崎 陸、澤田 晋一、佐々木 善浩、秋吉 一成
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性ポリマーによる脂質膜形態制御:樹状突起様構造の誘起2019

    • 著者名/発表者名
      村田達彦・西村智貴・澤田晋一・佐々木善浩・秋吉一成
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞スキャホールドとしての多糖マイクロスフィアの構築と機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      林駿哉, 久保博嵩、佐々木善浩,澤田晋一、 向井貞篤、秋吉一成
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外ベシクルの放出誘導法の開拓:電場誘導ベシクル2019

    • 著者名/発表者名
      八木田智哉、澤田晋一、佐々木善浩、秋吉一成,京大院工
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナノ微粒子ー脂質膜ハイブリッドの設計とバイオ機能2018

    • 著者名/発表者名
      ○佐々木善浩・名倉百華・井上文仁・氏平勇樹・澤田晋一・向井貞篤・秋吉一成
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 機能性微粒子を基盤とする膜タンパク質ハイブリッドの設計と機能評価2018

    • 著者名/発表者名
      ◯氏平勇樹・安藤満・佐々木善浩・秋吉一成
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ナノ粒子による脂質膜の構造制御とバイオ機能2018

    • 著者名/発表者名
      ◯佐々木善浩・名倉百華・井上文仁・氏平勇樹・澤田晋一・向井貞篤・秋吉一成
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ナノ粒子操作による膜モルフォジェネシスの制御と機能評価2018

    • 著者名/発表者名
      〇井上 文仁, 佐々木 善浩, 澤田 晋一, 秋吉 一成
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Nanogel-hybrid materials for biomedical applications2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki
    • 学会等名
      9th Kyoto International Forum for Environment and Energy
    • 発表場所
      Doshisha University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetically navigated protein transduction by hy- brid nanogels2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki
    • 学会等名
      1st JOINT SYMPOSIUM UNIVERSITUT HAMBURG & KYOTO UNIVERSITY
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Organic-Inorganic Nanohybrid for Magnetically Navigated Protein Transduction2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki
    • 学会等名
      KIPS2017 International Symposium on Perspectives of Polymer Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic protein transduction by nanogel hybrids with iron oxide2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki
    • 学会等名
      icbzm2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 磁気誘導型バイオハイブリッドによる細胞機能制御2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木善浩
    • 学会等名
      第32回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      グランシップ, 静岡市、静岡県
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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