研究課題/領域番号 |
22K19902
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研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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研究機関 | 東京理科大学 |
研究代表者 |
上村 真生 東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 准教授 (80706888)
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研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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キーワード | COVID-19 / 近赤外光 / ナノ粒子 / TRPチャネル / 細胞操作 / 感覚器操作 |
研究開始時の研究の概要 |
本研究は、生体に非侵襲な近赤外光に応答して味細胞膜のタンパク質を活性化できるナノ粒子デバイスを新規に開発し、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)による味覚障害を回復させる革新的治療法を開発することを目的とする。本研究提案ではまず、「近赤外光に応答して発熱し、生分解性を有する高分子ナノ粒子」を開発する。つぎに、このナノ粒子を用いて、味細胞の温度応答性イオンチャネルを非侵襲かつ遠隔的に操作し、ナトリウムイオンの流入を促進することによって、味細胞の機能を活性化し、味覚を回復させる技術を開発することに取り組む。
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研究実績の概要 |
COVID-19感染者の多くに見られる味覚や嗅覚の障害は、有効な治療法が存在しない深刻な問題である。ヒトは味覚を感知する際に、味細胞の膜上に存在するチャネルからナトリウムイオンが細胞内に流入することで味細胞が活性化することで味覚を得るが、COVID-19感染者はこのチャネルの活性が失われている可能性が示唆されている。これらの味細胞の膜上に存在するチャネルの中には、温度刺激に応答して活性化する温度応答性チャネルが存在していると考えられており、これらのチャネルを局所加温して味細胞内にナトリウムイオンを流入させることができれば、味覚を再活性化できると考えられる。そこで本研究では、生体に非侵襲な近赤外光に応答して味細胞の温度応答性チャネルを活性化できるナノ粒子デバイスを新規に開発し、COVID-19による味覚障害を回復させる治療法の開発を目指すことに取り組んでいる。 今年度はまず、「近赤外光に応答して発熱し、生分解性を有する高分子ナノ粒子」に取り組んだ。作製したナノ粒子は粒径が50-100nmの範囲で任意のサイズに調整可能であり、生理条件下で安定に分散することがわかった。さらにこのナノ粒子を分散させたサンプルに近赤外光を照射したところ、サンプルの温度が上昇する様子が観察された。また、このナノ粒子は細胞毒性をほとんど示さず、安全な材料として今後の細胞実験に利用できることが示唆された。 次年度は、実際に神経系の細胞にこのナノ粒子を添加し、近赤外光照射による温度応答チャネルの活性化の評価を進める。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は、当初の予定どおり、近赤外光照射に応答して発熱するナノ粒子を合成することに成功した。このナノ粒子は、十分な光応答性や生理条件下における安定性、細胞に対する低毒性などの特性を有しており、今後の細胞実験評価に十分適していると考えられる。
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今後の研究の推進方策 |
次年度は、神経系の細胞を培養し、作製したナノ粒子を用いた温度応答チャネルの遠隔活性化実験を進める。
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