| 研究課題/領域番号 |
20K12656
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90120:生体材料学関連
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
武岡 真司 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20222094)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | リポソーム / アミノ酸型脂質 / カチオン性脂質 / 薬物運搬システム / フロー合成法 / マイクロ流体デバイス / 細胞内デリバリー / カルシウム応答性 / マイクロ流体デバイス ナノ粒子 / フローマイクロ合成 / Lab-on-a-chip / 脂質ライブラリー / ナノ粒子 / マイクロフロー反応デバイス / 脂質ナノ粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本計画では、Lab-on-a-chipデバイスを用いて、Ａ．マイクロフロー反応デバイスを用いたアミノ酸型脂質の合成、Ｂ．マイクロ流体デバイスを用いたキャリアナノ粒子の調製、Ｃ．マイクロ流体デバイスを用いたキャリアナノ粒子による薬物の細胞内デリバリー評価 までのプロセスを連結させて、脂質や薬物・核酸に応じたキャリアナノ粒子の最適化を多変量解析から行う。
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| 研究成果の概要 |
Lab-on-a-chipデバイスを用いて、Ａ．カチオン性アミノ酸型脂質の合成、Ｂ．キャリアナノ粒子の調製、Ｃ．ナノ粒子による薬物の細胞内デリバリー評価 までのプロセスを行う。Ａではフロー合成法によりカチオン性脂質ライブラリーを構築した。Ｂのリポソーム調製マイクロ流体デバイスのうちHerringbone構造では目詰まりが頻発し、洗浄工程が煩雑であった。スタティックミキサー構造では流路が単純構造で分解洗浄できる。薬物内包条件を重回帰分析し各々の特徴を整理した。Ｃでは、カチオン性リポソームと細胞の相互作用をカルシウム応答パターンから取得し、エンドサイトーシスや膜融合では異なることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
フロー合成法の確立により、短期間にケミカルライブラリーを構築できることを実践を通じで明らかにした。バッチ式によるスケールのミスマッチはフローにより解消され、溶媒や試薬の量も大幅に低減でき環境負荷を大幅に軽減できた。新規マイクロ流体デバイスを用いてリポソームを目詰まりなく調製する方法を提案できたことは、リポソームや脂質ナノ粒子の製造において意義がある。カルシウム応答性からリポソームの細胞内動態を解析する方法は、ラベルフリーにてリポソームと細胞の相互作用を短時間でスクリーニングできる方法として有望である。本方法はLab-on-a-chipを用いたフローシステムに対する適合性も高いと思われる。
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