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１）ナノ粒子表面修飾ポリマーの精密合成を、長鎖アルキル基を末端に有する可逆的付加-開裂連鎖移動剤によるリビングラジカル重合により実施した。モノマーとしてMPC、DEAEMA、およびMEONPを選択しPDbNbMを合成した。これを用いて粒径20-30 nmのナノ粒子QD/PDbNbMを調製した。周辺のpH変化によりpoly(DEAEMA)セグメントが伸長・収縮することを見いだした。QDと有機蛍光色素Alexaとの間のFRET現象を利用し、蛍光スペクトルのpH依存性およびそのFRET効率との関連を明らかにした。Alexaを結合したナノ粒子の蛍光スペクトルは、pHに応答して変化することを確認した。ナノ粒子表面に細胞膜透過性ペプチドであるオクタアルギニン(R8)を固定化したR8-QD/PDbNbM-Alexaナノ粒子のエンドサイトーシス経路による細胞内移行、エンドソーム内での移動、さらにエンドソームから脱出する一連の過程を、FRET現象の変化として捉えた。これは、エンドソーム内のpH低下と、その後のエンドソーム破壊を連続的に観察した初めての事例である。
２）光反応性タンパク質キャリアーとしてMPCと、光照射により解離するユニットを利用して、光反応性リン脂質ポリマー(PMB-PL)を合成した。PMB-PLを水溶液への分散剤として利用しナノ粒子を調製した。タンパク質をPLユニットに固定化し、光照射すると1分間で固定されたタンパク質の90％以上がナノ粒子から放出された。細胞透過性ペプチド、R8を固定することにより、ナノ粒子は細胞に取り込まれた。この状態で、光照射するとタンパク質は細胞の中で脱離し、細胞質内全体に拡散することがわかった。すなわち、R8を固定化した光反応性MPCポリマーに覆われたナノ粒子は、細胞質内へタンパク質を送達し、その場でタンパク質を放出できるキャリアーとして有用である。
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