| 研究課題/領域番号 |
16K14468
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ナノ粒子 / 集合体 / アッセンブリ / ビルディングブロック |
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| 研究実績の概要 |
金属や半導体など、非生分解性のナノ粒子を生体内で用いる際、粒子が体外に腎排泄されるためには粒径がシングルナノメートルであることが必要だが、腫瘍組織への集積には100 nm程度が望ましい。このようなサイズの矛盾を解消するため、本研究ではシングルナノメートルの粒子をビルディングブロックとし、これらをリンカー分子によって組み上げることで、100 nm程度のケージ状構造体を作製する。リンカーに環境応答性の分解部位を導入することで、標的に集積するまでは100 nm程度の集合体構造を保ち、その後リンカーの分解によって一次粒子の状態に戻り腎排泄される、新規のキャリアを開発することを目指す。
昨年度は、ビルディングブロックとなる金ナノ粒子の合成と、粒子表面へのリンカー分子への修飾、そして薬理効果を有するペプチドの修飾を行った。金ナノ粒子は塩化金酸のクエン酸及びタンニン酸による還元で合成し、金表面とチオールとの反応を利用してリンカーとなるポリエチレングリコールを修飾した。また、神経再生を促進する効果のあるペプチドの末端にシステインを導入し、システインのチオールと金表面との反応によりこのペプチドを粒子表面に修飾することに成功した。ペプチドの種類を変えることで、これを環境応答性の分解部位として使うことも可能になると期待される。
またこれに加え、もう一種類のビルディングブロックとして、有機半導体ポリマーの蛍光ナノ粒子の合成を行った。疎水性の有機半導体ポリマーを有機溶媒に溶解し、これを純水に滴下することで、nano precipitationによりナノ粒子を合成した。得られた粒子は540 nm付近に蛍光を示し、イメージング機能を持ったビルディングブロックとして有用であることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
昨年度の検討で、集合体構造を作るためのビルディングブロックとなるナノ粒子の合成と、リンカー分子の修飾までは完了した。これらを用いた集合体構造の作製にまでは至らなかったが、その分、粒子表面への薬理効果を持ったペプチドの修飾や、蛍光を示すビルディングブロックナノ粒子の合成を行い、ビルディングブロックに機能性を持たせることができた。そのため、全体としての進捗状況は、おおむね順調であると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、今年度合成したビルディングブロックナノ粒子をリンカーを介して結合させ、ケージ状の集合体を作製していく。一方のナノ粒子に修飾されたポリエチレングリコール鎖の末端をアミン化し、これをもう一方のナノ粒子に修飾されたペプチドのC末端とカルボジイミドを使用して結合させることで、集合体化を行う。また、リンカーとして用いるペプチドに環境応答性の分解能を持つものを使用することで、特定の刺激に応答して組みあがった集合体が一次粒子に戻るよう設計を行う。これに加え、蛍光のような機能性をビルディングブロックのナノ粒子に付与することで、集合体の機能のON/OFFも集合体構造の形成/分解で切り替えられることが期待される。このような機能の制御についても、今後検討していく予定である。
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