精密に構造制御したポリマーブラシ付与複合微粒子の体内動態に関する基礎科学的研究

• 研究課題/領域番号: 23685049
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大野 工司 京都大学, 化学研究所, 准教授 (00335217)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 28,990千円 (直接経費: 22,300千円、間接経費: 6,690千円); 2013年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2012年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円); 2011年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
• キーワード: リビングラジカル重合 / グラフト重合 / ポリマーブラシ / 微粒子 / 体内動態 / 高分子合成 / 高分子構造・物性 / 生体材料 / ナノ材料 / 表面・界面物性

研究概要

表面開始リビングラジカル重合により、分散性に優れた、ポリマーブラシ付与シリカ微粒子を合成する技術を確立した。得られた複合微粒子のタンパク質の吸着特性および体内動態挙動は、複合微粒子の構造パラメータに大きく依存した。優れた血中滞留性をしめす、濃厚ブラシ付与シリカ微粒子がEPR効果によってガン組織に選択的に集積することを明らかにした。また、蛍光標識した複合微粒子を用いることにより、ガン組織の選択的イメージングに成功した。また、ポリマーブラシ付与酸化鉄ナノ粒子が、優れた血中滞留性およびガン組織への選択的な集積性を示し、当該ナノ粒子によるガン組織のMRイメージングに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication of Contrast Agents for Magnetic Resonance Imaging from Polymer-Brush-Afforded Iron Oxide Magnetic Nanoparticles Prepared by Surface-Initiated Living Radical Polymerization (2013)
  • 著者名/発表者名: Kohji Ohno, Chizuru Mori, Tatsuki Akashi, Shinichi Yoshida, Yoshiyuki Tago, Yoshinobu Tsujii, Yasuhiko Tabata
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 14 号: 10 ページ: 3453-3462
  • DOI: 10.1021/bm400770n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monodisperse, Charge-Stabilized, Core-Shell Particles via Silica-Supported RAFT Polymerization for Cell Imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: John Moraes, Kohji Ohno, Thomas Maschmeyer, Sébastien Perrier
  • 雑誌名: Chemistry of Materials 巻: 25 号: 17 ページ: 3522-3527
  • DOI: 10.1021/cm401957m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface-initiated living radical polymerization from silica particles functionalized with poly(ethylene glycol)-carrying initiator (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohno, Kohji; Tabata, Hiroshi; Tsujii, Yoshinobu
  • 雑誌名: Colloid and Polymer Science 巻: 291 号: 1 ページ: 127-135
  • DOI: 10.1007/s00396-012-2734-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Blood Clearance and Biodistribution of Polymer Brush-Afforded Silica Particles Prepared by Surface-Initiated Living Radical Polymerization (2012)
  • 著者名/発表者名: Kohji Ohno, Tatsuki Akashi, Yoshinobu Tsujii, Masaya Yamamoto, Yasuhiko Tabata
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 13 号: 3 ページ: 927-936
  • DOI: 10.1021/bm201855m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface-Initiated Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer (RAFT) Polymerization from Fine Particles Functionalized with Trithiocarbonates (2011)
  • 著者名/発表者名: Kohji Ohno, Ying Ma, Yun Huang, Chizuru Mori, Yoshikazu Yahata, Yoshinobu Tsujii, Thomas Maschmeyer, John Moraes, Sébastien Perrier
  • 雑誌名: Macromolecules 巻: 44 号: 22 ページ: 8944-8953
  • DOI: 10.1021/ma202105y
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高圧力下でのリビングラジカル重合による材料設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 21 号: 1 ページ: 4-10
  • DOI: 10.4131/jshpreview.21.4
  • NAID: 10028049250
  • ISSN: 0917-639X, 1348-1940
  • 査読あり
• [学会発表] Physiological Properties of Polymer Brush-Afforded Nanoparticles Prepared by Surface-Initiated Living Radical Polymerization (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ohno, Y. Tsujii, Y. Tabata
  • 学会等名: 87^<th> Colloid and Surface Science Symposium
  • 発表場所: USA
  • 年月日: 2013-06-26
• [学会発表] Bioimaging with Polymer Brush-Decorated Magnetic Nanoparticles Synthesized by Surface-Initiated Living Radical Polymerization (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Ohno, C. Mori, S. Yoshida, Y. Tago
  • 学会等名: The 11th International Conference on Ferrites
  • 発表場所: Naha
  • 年月日: 2013-04-18
• [学会発表] Polymer Brush-Afforded Fine Particles Synthesized by Surface-Initiated Living Radical Polymerization (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ohno
  • 学会等名: 2011 ASEPFPM
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] Polymer Brush-Afforded Hybrid Particles Synthesized by Surface-Initiated Radical Polymerization (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: The 4th Asian Symposium on Emulsion Polymerization and Functional Polymeric Microspheres
  • 発表場所: The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] 表面開始リビングラジカル重合によるポリマーブラシ付与複合微粒子の精密合成とその応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: 第81回千葉地域活動高分子研究交流講演会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] 表向開始リビングラジカル重合によるポリマーブラシ付与複合微粒子の精密設計とその応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: 第81回千葉地域活動高分子研究交流講演会
  • 発表場所: 千葉大学
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] リビングラジカル重合によるポリマーブラシ/無機微粒子複合材料の精密設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: 「ソフトインターフェースの分子科学」ワークショップ
  • 発表場所: パレブラン高志会館
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] ポリマーブラシ付与複合微粒子の構造因子がタンパク質吸着量に及ばす影響に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川順一、大野工司、辻井敬亘
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] リビングラジカル重合による材料設計 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: 高分子界面科学の新展開
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-10
• [学会発表] ポリマーブラシ付与微粒子の精密設計と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] ポリマーブラシ付与微粒子の精密設計と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] 表面開始リビングラジカル重合により合原したポリマーブラシ付与複合微粒子予とタンパク質との相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中川順一、大野工司、辻井敬亘
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Physiological properties of polymer brush-decorated fine particles prepared by surface-initiated living radical polymerization
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: 14th International Association of Colloidal and Interface Scientists, Conference
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台市）
• [学会発表] 構造の明確なポリマーブラシ付与複合微粒子構造のタンパク質吸着特性
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: 平成 24年度繊維学会秋季研究発表会
  • 発表場所: 福井大学（福井市）
• [学会発表] 高分子鎖をブラシ状に付与した微粒子の精密設計と応用
  • 著者名/発表者名: 大野工司
  • 学会等名: イノベーションジャパン２０１２
  • 発表場所: 東京国際フォーラム（東京都千代田区）
• [産業財産権] 複合粒子を含むMRI造影剤 (2011)
  • 発明者名: 多胡 善幸、吉田 慎一、大野 工 司、辻井 敬亘、田畑 泰彦
  • 権利者名: 多胡 善幸、吉田 慎一、大野 工 司、辻井 敬亘、田畑 泰彦
  • 出願年月日: 2011-09-29
  • 外国