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2008 年度 実績報告書

DNA密生相が示す特異な界面現象の解明と応用

計画研究

研究領域ソフトインターフェースの分子科学
研究課題/領域番号 20106010
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

前田 瑞夫  独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 主任研究員 (10165657)

研究分担者 宝田 徹  独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 専任研究員 (30336010)
藤田 雅弘  独立行政法人理化学研究所, 前田バイオ工学研究室, 研究員 (50342845)
キーワードソフトインターフェース / 核酸分子 / コンジュゲート材料 / ナノ粒子 / ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) / 生体機能材料 / 界面科学 / 分子認識
研究概要

本研究では、DNA鎖とポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAAm)との共重合体(DNAコンジュゲート)の自己組織化を利用したDNA担時ナノ粒子の作製、ならびにDNA末端塩基対構造に応答する特異なコロイド安定性のメカニズムの解明を目的とする。さらに、この特異現象に基づいた簡便かつ正確な遺伝子診断などの新規ナノバイオ素子の開発を行うことを目指す。
本年度は、DNAコンジュゲートの精密合成とナノ粒子作製、DNA担持ナノ粒子の構造解析に関する研究課題を遂行した。 DNA担持ナノ粒子の構造解析に関しては、放射光X線を利用して、その自己組織化過程の精密構造解析の検討を行った。 PNIPAAm鎖のコイル・グロビュール転移による粒子形成過程を実時間で観測できる系の構築に成功した。昇温過程において40℃付近で、多数の孤立鎖が凝集することで粒径数十nmの粒子を形成することを確認した。この現象は、ヒステリシスがあるものの可逆過程であり、冷却するともとの孤立鎖に戻る。この粒子の構造は、疎水核であるPNIPAAm粒子の表層に一本鎖DNAが密生するような状態であると考えられるなど、DNA担持ナノ粒子構造形成の詳細に関する基礎的な知見を得ることができた。また、DNAの末端塩基対構造に依存して、ナノ粒子のコロイド安定性が変化する様子をとらえることにも成功した。さらに疎水核として金ナノ粒子を用いたDNA担持ナノ粒子のコロイド安定性に関する研究も遂行し、DNA鎖長や塩基対構造などが粒子凝集に及ぼす影響についての基礎的知見を得た。一方で、DNAコンジュゲートの精密重合に関する課題にも着手し、合成条件(重合法、分子鎖長やDNA導入率など)の検討を行った。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 学会発表 (4件) 備考 (4件)

  • [学会発表] DNA Conjugete Polymers and Nanoparticlels2009

    • 著者名/発表者名
      Mizuo MAEDA
    • 学会等名
      14^<th> International Symposium on Recent Advances in Drug Delivery Systems
    • 発表場所
      The University of Utha USA
    • 年月日
      2009-02-16
  • [学会発表] DNA Nanomaterials for Biosensing2008

    • 著者名/発表者名
      Mizuo MAEDA
    • 学会等名
      CNBIナノバイオマテリアル国際シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-11-18
  • [学会発表] DNA二重鎖を嘆じした金ナノ粒子を用いる水銀(II)イオンの簡便・迅速検出2008

    • 著者名/発表者名
      金山 直樹
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2008
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-11-18
  • [学会発表] DNA担持金ナノ粒子の凝集メカニズムの解析2008

    • 著者名/発表者名
      藤田 雅弘
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2008
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-11-18
  • [備考] ・新学術領域「ソフトインターフェースの分子科学」に関するwebページURL

    • URL

      http://www.riken.jp/soft-kaimen/

  • [備考] ・本研究領域における活動

  • [備考] 第1回領域会議(東京) : 2008年12月20日「DNA密生相が示す特異な界面現象の解明と応用」に関する計画研究の説明

  • [備考] 第1回公開シンポジウム(東京) : 2009年1月27日領域の紹介と本計画研究にかんする趣旨や意義の紹介

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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