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機能性ナノ複合体を用いた生体内多次元細胞操作の創製(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 16KK0117
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 ナノ材料工学
研究機関北陸先端科学技術大学院大学 (2019)
国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2016-2017)

研究代表者

都 英次郎  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (70443231)

研究期間 (年度) 2017 – 2019
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワードナノ材料 / ナノチューブ・フラーレン / ナノバイオ / 細胞・組織 / バイオテクノロジー / 脳・神経 / 脳神経疾患
研究成果の概要

近年の細胞研究の発展はめざましく、特に光を活用した細胞機能制御技術に注目が集まっている。しかし、従来技術は、生体透過性の低い光を利用するため生体深部領域の細胞機能を制御することはできない。本研究では、熱を感じる温度応答性チャネルタンパク質TRPV2に着眼した新しい細胞刺激技術の開発を目的とする。具体的には、生体透過性の高い近赤外光に応答し、“熱”を発生する機能性ナノ複合体を開発し、当該ナノ複合体を用い、熱による物理刺激をナノメーターレベルで局所的かつ定量的に特定の神経細胞めがけて低侵襲的負荷を与えることが可能な新しい細胞刺激制御技術を創製を目指した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

難病に指定されている神経性疾患の早期の治療法実現が待たれている。現在、光によって細胞刺激可能なオプトジェネティクスが期待されているが、生体透過性の低い光を利用するため生体深部領域の細胞機能を制御することはできない。本研究では、熱を感じる細胞膜タンパク質(TRPV2)に着眼し、熱を発生する機能性ナノ複合体を活用することで、生体深部をナノメーターレベルで効果的に刺激が可能な新しい細胞刺激技術を目指した。当該技術は、オプトジェネティクス研究に新境地を開き、脳深部刺激療法にブレークスルーをもたらす革新性があり、先進医療分野において世界の科学・技術を大きくリードすることができるだろう。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2017

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件)

  • [国際共同研究] 南洋理工大学(シンガポール)2017

    • 年月日
      2017-12-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Rational chemical multifunctionalization of graphene interface enhances targeting cancer therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Matteo Andrea Lucherelli, Yue Yu, Giacomo Reina, Gonzalo Abellan, Eijiro Miyako, Alberto Bianco
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: - 号: 33 ページ: 14034-14039

    • DOI

      10.1002/anie.201916112

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Amphipathic nanodiamond supraparticles for anticancer drug loading and delivery2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Yu, Xi Yang, Ming Liu, Masahiro Nishikawa, Takahiro Tei, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 11 号: 21 ページ: 18978-18987

    • DOI

      10.1021/acsami.9b04792

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Folic acid receptor-mediated targeting enhances the cytotoxicity, efficacy and selectivity of Withania somnifera leaf extract: In vitro and in vivo evidence2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Yu, Jia Wang, Sunil Kaul, Renu Wadhwa, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 9 ページ: 602-602

    • DOI

      10.3389/fonc.2019.00602

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multifunctional cancer phototherapy using fluorophore-functionalized nanodiamond supraparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Yu, Xi Yang, Ming Liu, Masahiro Nishikawa, Takahiro Tei, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 2 号: 8 ページ: 3693-3705

    • DOI

      10.1021/acsabm.9b00603

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anticancer drug delivery to cancer cells using alkyl amine-functionalized nanodiamond supraparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Yu, Xi Yang, Ming Liu, Masahiro Nishikawa, Takahiro Tei, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Nanoscale Advances

      巻: 1 号: 9 ページ: 3406-3412

    • DOI

      10.1039/c9na00453j

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2017-03-15   更新日: 2021-02-19  

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