ラジオ波照射による薬剤放出可能な磁性粒子集合化カプセルの創製

• 研究課題/領域番号: 25286001
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ構造化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 新倉 謙一 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (40360896)
• 連携研究者: 二宮 孝文 札幌医科大学, 医学部, 准教授 (80156140)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円); 2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2014年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2013年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: 自己組織化 / ナノ粒子 / 刺激応答性 / 階層構造 / 磁性粒子 / 金ナノ粒子 / 金属ナノ粒子 / 自己集合

研究成果の概要

本研究では外部刺激に応答する薬剤輸送のキャリア作製を目指し、酸化鉄および金ナノ粒子の自己組織化を可能とする粒子表面の化学修飾剤を開発した。フッ素化したオリゴエチレングリコール(SFLと省略)で金属ナノ粒子修飾すると粒子が球状に集合した構造が得られることが分かった。さらにSFLの先端にグルコースを導入することで、粒径の異なる金ナノ粒子が自然に分離した階層構造を持つ集合体が得られた。また熱に応答して凝集・解離する金ナノ粒子の作製にも成功した。

研究成果

• [雑誌論文] “Active Gap SERS for the Sensitive Detection of Biomacromolecules with Plasmonic Nanostructures on Hydrogels” (2016)
  • 著者名/発表者名: Mitomo, H; Horie, K; Matsuo, Y; Niikura, K; Tani, T; Naya, M; Ijiro, K;
  • 雑誌名: ADVANCED OPTICAL MATERIALS 巻: 4 号: 2 ページ: 259-263
  • DOI: 10.1002/adom.201500509
  • 査読あり
• [雑誌論文] 分子を超えた自己組織化：表面修飾を利用したナノ粒子集合体の形成と機能材料への展開 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三友秀之、新倉謙一、居城邦治
  • 雑誌名: 高分子論文集 巻: 73 号: 2 ページ: 147-156
  • DOI: 10.1295/koron.2015-0055
  • NAID: 130005138684
  • ISSN: 0386-2186, 1881-5685
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yolk/Shell Assembly of Gold Nanoparticles by Size Segregation in Solution (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Wei, K. Niikura, T. Higuchi, T. Kimura, H. Mitomo, H. Jinnai, Y. Joti, Y. Bessho, Y. Nishino, Y. Matsuo, and K. Ijiro
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 138(10) 号: 10 ページ: 3274-3277
  • DOI: 10.1021/jacs.5b12456
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Thermoresponsive Assembly of Gold Nanoparticles Coated with Oligo(Ethylene Glycol) Ligands with an Alkyl Head (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Iida, H. Mitomo, Y. Matsuo, K. Niikura, and K. Ijiro
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 生体分子の集合構造体にならった金ナノ粒子の自己集合 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新倉謙一、三友秀之、居城邦治
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 66(4) ページ: 300-304
• [雑誌論文] Synthesis of Janus-Like Gold Nanoparticles with Hydrophilic/Hydrophobic Faces by Surface Ligand Exchange and Their Self-Assemblies in Water (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryo Iida, Hitoshi Kawamura, Kenichi Niikura, Takashi Kimura, Shota Sekiguchi, Yasumasa Joti, Yoshitaka Bessho, Hideyuki Mitomo, Yoshinori Nishino, and Kuniharu Ijiro
  • 雑誌名: Langmuir 巻: - 号: 14 ページ: 4054-4062
  • DOI: 10.1021/la504647z
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体分子の集合構造体にならった金ナノ粒子の自己集合 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新倉謙一, 三友秀之, 居城邦治
  • 雑誌名: 化学工業 巻: 4月 ページ: 56-60
• [雑誌論文] Amphiphilic Gold Nanoparticles Displaying Flexible Bifurcated Ligands as a Carrier for siRNA Delivery into the Cell Cytosol (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Niikura, Kenya Kobayashi, Chie Takeuchi, Naoki Fujitani, Shuko Takahara, Takafumi Ninomiya, Kyoji Hagiwara, Hideyuki Mitomo, Yoshihiro Ito, Yoshihito Osada, and Kuniharu Ijiro,
  • 雑誌名: ACS Appl. Mater. Interfaces 巻: 6 号: 24 ページ: 22146-22154
  • DOI: 10.1021/am505577j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Engineering of Nanoparticles toward their Therapeutic Applications (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, K. Niikura, C. Takeuchi, S. Sekiguchi, T. Ninomiya, K. Hagiwara, H. Mitomo, Y. Ito, Y. Osada and K. Ijiro
  • 雑誌名: Polymer Journal (Review) 巻: accepted
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Cellular Uptake of Amphiphilic Gold Nanoparticles with Ester Functionality (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, K. Niikura, C. Takeuchi, S. Sekiguchi, T. Ninomiya, K. Hagiwara, H. Mitomo, Y. Ito, Y. Osada and K. Ijiro
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 50 号: 10 ページ: 1265-1267
  • DOI: 10.1039/c3cc48532c
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sub-100 nm Gold Nanoparticle Vesicles as a Drug Delivery Carrier enabling Rapid Drug Release upon Light Irradiation (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Niikura, N. Iyo, Y. Matsuo, H. Mitomo, and K. Ijiro
  • 雑誌名: ACS Appl. Mater. Interfaces 巻: 5 号: 9 ページ: 3900-3907
  • DOI: 10.1021/am400590m
  • 査読あり
• [学会発表] アルキルヘッドを持つ新規オリゴエチレングリコール誘導体で修飾された温度応答性金ナノ粒子 (2016)
  • 著者名/発表者名: 飯田 良、新倉 謙一、三友 秀之、居城 邦治
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会(2016)
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] ウイルス様自己集合のための局所的な正電荷をもつ金ナノ粒子の作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳥居 悠、新倉 謙一、杉村 尚俊、飯田 良、三友 秀之、居城 邦治
  • 学会等名: 日本化学会第96春季年会(2016)
  • 発表場所: 同志社大学 京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
  • 年月日: 2016-03-24
• [学会発表] Fabrication and Plasmonic Behavior of Gold Nanoparticle Vesicle-Like Assembly in Solution (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Wei, K. Niikura, H. Mitomo, Y. Matsuo and K. Ijiro
  • 学会等名: The 4th Frontier Chemistry Center International Symposium
  • 発表場所: Hokkaido University (Sapporo, Hokkaido)
  • 年月日: 2016-02-23
  • 国際学会
• [学会発表] Self-assembly of gold nanoparticles with a fluorinated surface (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Niikura, J. Wei, N. Sugimura, H. Mitomo and K. Ijiro
  • 学会等名: Pacifichem 2015
  • 発表場所: Hawaii Convention Center (USA)
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Hierarchical Assembly of Plasmonic Nanoparticles by Size Segregation (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Niikura, H. Mitomo and K. Ijiro
  • 学会等名: CityU/Hokkaido University Joint Workshop
  • 発表場所: Hong Kong (China)
  • 年月日: 2015-12-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Fabrication and Plasmonic Study of Gold Nanoparticle Vesicles (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Wei, K. Niikura, Y. Matsuo, H. Mitomo and K. Ijiro
  • 学会等名: 11th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS-XI)
  • 発表場所: Qinhuangdao (China)
  • 年月日: 2015-10-11
  • 国際学会
• [学会発表] ナノ粒子を使った薬剤輸送とワクチン開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新倉 謙一
  • 学会等名: 岐阜大学公開講演
  • 発表場所: 岐阜大学（岐阜県岐阜市）
  • 年月日: 2015-09-28
  • 招待講演
• [学会発表] Layered Assembly of Gold Nanoparticles and their Plasmonic Properties (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Wei, K. Niikura, H. Mitomo and K. Ijiro
  • 学会等名: 第76回応用物理学会秋季講演会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-09-13
• [学会発表] 粒子サイズによる相分離を利用した階層的金ナノ粒子集合体の構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新倉 謙一、魏 金建、三友 秀之、居城 邦治
  • 学会等名: 第66回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] Virus-capsid like Self-assembly of Gold Nanoparticles into Highly Symmetric Nano-architectures (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Wei, N. Sugimura, K. Niikura, H. Mitomo and K. Ijiro
  • 学会等名: 第64回高分子年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] 高温で凝集挙動を示す温度応答性金ナノ粒子の作製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 飯田 良、新倉 謙一、三友 秀之、居城 邦治
  • 学会等名: 第64回高分子年次大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-05-27
• [学会発表] 金ナノ粒子のウイルスタンパク様自己集合 (2015)
  • 著者名/発表者名: 新倉謙一
  • 学会等名: 日本化学会第95年会
  • 発表場所: 日本大学船橋キャンパス(千葉県船橋市)
  • 年月日: 2015-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] ウイルスタンパク様の金ナノ粒子自己集合 (2014)
  • 著者名/発表者名: 新倉謙一
  • 学会等名: 東京大学化学生命工学専攻第二回化学生命談話会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
  • 年月日: 2014-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] Surface Engineering of Gold Nanoparticles for their Controlled Self-Assembly (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Niikura, Ryo Iida, Jinjian Wei, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
  • 学会等名: AsiaNANO2014
  • 発表場所: Jeju (Korea)
  • 年月日: 2014-10-27
  • 招待講演
• [学会発表] Template-free Self-Assembly of Gold Nanoparticles in Solution (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Niikura, Kuniharu Ijiro
  • 学会等名: The 10th IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis
  • 発表場所: Zhengzhou (China)
  • 年月日: 2014-10-11
  • 招待講演
• [学会発表] フッ素化オリゴエチレングリコールの表面修飾が誘起するナノ粒子のカプセル状自己集合 (2014)
  • 著者名/発表者名: 新倉 謙一, 魏 金建, 三友 秀之, 居城 邦治
  • 学会等名: フルオラス科学研究会第7回シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学 百年記念会館（北海道札幌市)
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] 金‐酸化鉄ハイブリッドナノ粒子を用いた核酸輸送デバイスの構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田崎太悠, 新倉謙一, 三友 秀之, 居城 邦治
  • 学会等名: 高分子学会北海道支部 北海道高分子若手研究会
  • 発表場所: 定山渓ビューホテル（北海道札幌市)
  • 年月日: 2014-08-29 – 2014-08-30
• [学会発表] 糖鎖修飾金ナノ粒子の溶液中での自己集合 (2014)
  • 著者名/発表者名: 新倉 謙一, 魏 金建, 三友 秀之, 居城 邦治
  • 学会等名: 第24回バイオ・高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都目黒区)
  • 年月日: 2014-07-24 – 2014-07-25
• [学会発表] Self-assembly of Janus Gold Nanoparticles Fabricated by Phase Separation of Ligand Molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryo Iida, Kenichi Niikura, Shota Sekiguchi, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
  • 学会等名: 第63回高分子年次大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2014-05-28 – 2014-05-30
• [学会発表] Gold nanoparticle vesicles as a drug delivery carrier enabling raid drug release upon light irradiation (口頭発表) (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Niikura, N. Iyo, Y. Matsuo, H. Mitomo, K. Ijiro
  • 学会等名: 米国化学会
  • 発表場所: ダラスコンベンションセンター（米国テキサス州ダラス）
• [学会発表] 水分散性を持つ核酸提示ハイブリッドナノ粒子の作製 (口頭発表) (2014)
  • 著者名/発表者名: 田崎 太悠, 新倉 謙一, 小林 謙也, 三友 秀之, 長田 義仁, 伊藤 嘉浩, 居城 邦治
  • 学会等名: 高分子北海道支部研究発表会
  • 発表場所: 北海道大学 (札幌市北区)
• [学会発表] Au-Fe3O4ハイブリッドナノ粒子を用いた薬剤輸送キャリアの開発(口頭発表) (2014)
  • 著者名/発表者名: 田崎 太悠, 新倉 謙一, 小林 謙也, 三友 秀之, 長田 義仁, 伊藤 嘉浩, 居城 邦治
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス（愛知県名古屋市）
• [学会発表] Fabrication of enzyme-encapsulated Virus-like particles as nanoreactor in cells (口頭発表) (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Niikura, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
  • 学会等名: The 17th Sanken International symposium
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館（大阪府吹田市）
  • 招待講演
• [学会発表] Capsule-like Self-Assembly of Gold Nanoparticles in Solutions Using Fluorinated Surface Ligands（ポスター発表） (2014)
  • 著者名/発表者名: Jinjian Wei, Kenichi Niikura, Naoki Iyo, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
  • 学会等名: The 17th SANKEN International Symposium joined with The 2nd International Symposium of Nano-Macro Materials, Devices, and System Research Alliance Project
  • 発表場所: 大阪大学銀杏会館（大阪府吹田市）
• [学会発表] Fabrication of Water Dispersible Gold Nanoparticle Vesicles Using Carbohydrate Derived Fluorinated Surface Ligands（ポスター発表） (2014)
  • 著者名/発表者名: Jinjian Wei, Kenichi Niikura, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
  • 学会等名: 1st International Symposium on Ambitious Leader`s Program for Fostering Future Leaders to Open New Frontiers in Material Science
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市北区)
• [学会発表] In vivo およびin vitro における金ナノ粒子ワクチンの形状依存的な活性 (口頭発表) (2013)
  • 著者名/発表者名: 新倉謙一, 松永達也, 鈴木忠樹, 長谷川 秀樹, 梶野喜一, 澤 洋文, 居城邦治
  • 学会等名: 第23回バイオ・高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス (東京都目黒区)
• [学会発表] Capsule-like Self-Assembly of Gold Nanoparticles for SERS-active DDS carrier（ポスター発表） (2013)
  • 著者名/発表者名: Jinjian Wei, Kenichi Niikura, Naoki Iyo, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
  • 学会等名: 2013 SNU-HU Chemistry Symposium on “The Present Chemistry at SNU and HU”
  • 発表場所: Seoul National University (Seoul city, Korea)
• [学会発表] 分子を超えた粒子のセルフアッセンブリー(口頭発表)
  • 著者名/発表者名: 新倉謙一
  • 学会等名: 岐阜大学生命工学特論第一公開講演
  • 発表場所: 岐阜大学 (岐阜県岐阜市柳戸)
  • 招待講演