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生体組織内反応性ナノ粒子によるがん組織固定化技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K12090
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

秋元 淳  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 研究員 (80649682)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードハイドロゲル / 刺激応答性 / 化学架橋ゲル / がん治療 / ナノ粒子 / 温度応答性 / 組織固定 / ドラッグデリバリーシステム / 反応制御 / がん組織固定 / in situ反応
研究成果の概要

本研究では、ナノ粒子を利用してがん組織周辺にネットワーク構造を形成させることでがん組織の機能を物理的に阻害する方法について検討した。生体内でネットワーク構造を形成させるためには、外部刺激に応答して安定な架橋構造を形成させる必要があることから、温度に応答して化学反応の進行を制御可能なナノ粒子型のゲル化剤について開発した。開発した粒子は、温度上昇または降下に応答した粒子の構造変化で官能基を露出させることで、官能基間のカップリング反応の進行を制御できゲル化を促進できる。本研究では、細胞組織に対するゲル化の実現までには至らなかったが、血管内部に適用する生体塞栓剤としての応用が期待できる結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、がんの化学的治療的方法で物理的治療と同様に生体からがん組織を隔離する技術の方法論を提案した。生体内の組織を生体内に隔離するには、人工物で生体組織と相互作用しないように隔離する必要がある。本研究は、生体から隔離するための基材開発を行い、温度変化で化学架橋されたゲルを作製することに成功した。本研究で開発した材料では、生体組織内で強固なゲルを形成するには不十分であることがわかったが、架橋に利用する結合を生体内の低分子化合物と干渉しないものに変換することで生体内での応用も可能になることが期待でき、新しいがん治療法の開発の端緒になったと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] National Chiao Tung University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Thermally Induced Switch of Coupling Reaction Using the Morphological Change of a Thermoresponsive Polymer on a Reactive Heteroarmed Nanoparticle2020

    • 著者名/発表者名
      Park So Jung、Akimoto Jun、Sakakibara Naoki、Kobatake Eiry、Ito Yoshihiro
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 12 号: 43 ページ: 49165-49173

    • DOI

      10.1021/acsami.0c12875

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective Control of Cell Activity with Hydrophilic Polymer‐Covered Cationic Nanoparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Lin Hsiu‐Pen、Akimoto Jun、Li Yaw‐Kuen、Ito Yoshihiro
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience

      巻: 20 号: 6 ページ: 2000049-2000049

    • DOI

      10.1002/mabi.202000049

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling the electrostatic interaction using a thermal signal to structurally change thermoresponsive nanoparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Akimoto Jun、Lin Hsiu-Pen、Li Yaw-Kuen、Ito Yoshihiro
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: 577 ページ: 27-33

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2019.05.052

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reactivity Control of Polymer Functional Groups by Altering the Structure of Thermoresponsive Triblock Copolymers2019

    • 著者名/発表者名
      Akimoto Jun、Tamate Ryota、Okazawa Shingo、Akimoto Aya M.、Onoda Michika、Yoshida Ryo、Ito Yoshihiro
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 号: 15 ページ: 16344-16351

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b01816

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 化学反応性の制御可能な温度応答性ナノ粒子を利用したインジェクタブルゲルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      秋元淳、Park So Jung、小畠英理、伊藤嘉浩
    • 学会等名
      第36回日本DDS学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Thermally controlled gelation by morphological change of temperature responsive polymer on hetero-armed nanoparticle2020

    • 著者名/発表者名
      Park, S. J., Akimoto, J., Kobatake, E., Ito, Y.
    • 学会等名
      3rd GLowing Polymer Symposium in KANTO
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Irreversible hydrogel formation by coupling reaction control using structural change of thermo-responsive hetero-armed nanoparticle2019

    • 著者名/発表者名
      So Jung Park, Jun Akimoto, Eiry Kobatake, Yoshihiro Ito
    • 学会等名
      CEMSupra 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電荷高分子導入による温度応答性高分子ミセルの分散安定性評価2018

    • 著者名/発表者名
      秋元淳・Hsiu-Pen Lin・Yaw-Kuen Li・伊藤嘉浩
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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