分子シンクロ機能を持つコアーコロナ型高分子ナノスフェア

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11167270
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 明石 満 鹿児島大学, 工学部, 教授 (20145460)
• 研究分担者: 芹澤 武 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (30284904)
• キーワード: コアーコロナ型ナノスフェア / レクチン / エイズウイルス / ポリスチレン / 免疫

研究概要

親水性マクロモノマーと疎水性ビニルモノマーのラジカル共重合により、親水性コロナー疎水性コア型高分子ナノスフェアが合成できることを明らかにしてきた。単分散性を保ったままで、100nmから数μmの範囲で粒径を制御することが出来、分離・精製も容易な超微粒子である。これまで、金属コロイド触媒の担体、ペプチド経口DDS担体、集積材料素材、医療診断薬への応用等についての研究を進めてきた。また、最近、ポリエンチングリコールマクロモノマーとスチレンの共重合体であるコアーコロナ型高分子ナノスフェアの構造を、その超薄切片を透過型電子顕微鏡で観察し、またXPS分析により明確にしている。ここでは、この微粒子を用いたエイズウイルス(HIV-1)捕捉とエイズワクチンへの展開について示す。
ポリメタクリル酸マクロモノマーとスチレンのラジカル共重合によりポリスチレンコアーポリメタクリル酸コロナの高分子ナノスフェアを合成した。次に、コンカナバリンAを水溶性カルボジイミドを用いて固定化した。エイズウイルス培養液に加え、遠心分離し、上澄み液のgp120量、生細胞感染実験、また、沈澱物の電子顕微鏡観察により、効率良くエイズウイルス捕捉が達成されていることが明らかになった。さらにHIV-1を捕捉した高分子ナノスフェアの免疫応答性について調べ、エイズワクチンへの可能性について検討を行った。マウス膣洗浄液中のHIV-1特異的IgAおよびIgGをELISAを用いて検出したところ、レクチン固定化ナノスフェアに捕捉されたHIV-1を投与した群のみに、高いIgAの誘導が確認された。HIV-1特異的IgAを誘導できるHIV-1捕捉高分子ナノスフェアは、未だ開発されていないエイズワクチンへの展開が十分見込めるとの結論に至った。
その他、研究発表:雑誌論文の項に示した内容は分子シンクロナイゼーションのコンセプトを基本に研究した成果である。

研究成果

• [文献書誌] T.Serizawa,M.Yamaguchi,T.Matsuyama and M.Akashi: "Alternating Bioactivity of Polymeric Layer-by-Layer Assemblies : Anti-versus Pro-Coagulation of Human Blood on Chitosan and Dextran Sulfate Layers"Biomacromolecules. 1. 306-309 (2000)
• [文献書誌] T.Serizawa,K.-I.Hamada,T.Kitayama,K.-I.Katsukawa,K.Hatada and M.Akashi: "Stepwise Assembly of Isotactic Poly (methyl Methacrylate) and Syndiotactic Poly (methacrylic acid) on a Substrate"Langmuir. 16. 7112-7115 (2000)
• [文献書誌] K.Yamamoto,T.Serizawa,Y.Muraoka and M.Akashi: "Synthesis and Functionalities of Poly (N-Vinylalkylamide). XII Synthesis and Thermosensitive Property of Poly (vinylamine) Copolymer Prepared from Poly (N-vinylformamide-co-N- vinylisobutyramide)"J.Polym.Sci.Part A : Polym.Chem.. 38. 3674-3681 (2000)
• [文献書誌] T.Uchida,T.Furuzono,K.Ishihara,N.Nakabayashi and M.Akashi: "Graft Copolymers Having Hydrophobic Backbone and Hydrophilic Branches.XXX.Preparation of Polystyrene Core Nanospheres Having a Poly (2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) Corona"J.Polym.Sci.Part A : Polym.Chem.. 38. 3052-3058 (2000)
• [文献書誌] C.-W.Chen,K.Arai,K.Yamamoto,T.Serizawa,and M.Akashi: "Temperature and pH Dependence of Catalytic Activity of Colloidal Platinum Stabilized by Poly (vinylamine-co-N-vinylisobutyramide)"Macromol.Chem.and Phys.. (in press).
• [文献書誌] T.Serizawa,H.Yamashita,T.Fujiwara,Y Kimura,and M.Akashi: "Stepwise Deposition of Enantiomeric Poly (lactide)s on Surfaces"Macromolecules. (in press).