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2020 年度 実績報告書

ナノ粒子を用いた細胞内反応の詳細な解析と生命活動の制御原理の理解

研究課題

研究課題/領域番号 18H02560
研究機関昭和大学

研究代表者

加藤 大  昭和大学, 薬学部, 教授 (30332943)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードナノ粒子 / 細胞外小胞 / 精製法
研究実績の概要

細胞内には、多数の生体物質が存在し、その細胞内物質の種類や量で、機能が調整されている。粒子径100nm程度の細胞外小胞は、細胞間の情報伝達を担っている。また血液などの体液中に存在する疾患細胞由来の細胞外小胞を分析することで、病気の早期診断が可能になると期待されている。あるいは、細胞外小胞に薬物を封入することで、新しい効率的な薬物キャリアーとしての利用が考えられている。実際に、医療現場では、既に薬物を内包し100nm程度の粒子が、標的部位に選択的に薬物を送達する医薬品(ナノメディシン)として利用されている。しかし、これらの100nm程度の粒子を簡便に効率的に分離定量する手法は報告されておらず、ナノ粒子間のばらつきが大きかった。
令和元年度は、直径4.2 mm、高さ1.5 mmの円筒構造を有するカチオン修飾シリカモノリス体を用いた簡便なナノ粒子の精製法を開発した。より多くの試料から、簡便に大量なナノ粒子を精製するために、令和2年度はカチオン修飾粒子を利用した手法の開発を試みた。検討では、細胞培養培地から得られた 細胞外小胞の精製のために、4 つの異なる市販のカチオン性粒子 (ジエチルアミノプロピルまたはトリメチルアミノプロピル基で修飾された 2 つのシリカ粒子、およびジエチルアミノプロピルまたはトリメチルアミノプロピル基で修飾された 2 つのアガロース粒子) を使用した。 すべてのカチオン性粒子が 細胞外小胞を捕捉した。 捕捉された 細胞外小胞の溶出に必要な NaCl濃度は、カチオン粒子によって異なった。 細胞外小胞は、ジエチルアミノプロピル基で修飾されたシリカ粒子によって最も効率的に捕捉され、200 mM NaCl を溶出液として使用してこれらの粒子から溶出された。

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

大量な溶液に存在するナノ粒子や細胞外小胞の精製法を開発した。今後は、本手法を用いて研究を行う。

今後の研究の推進方策

目標の達成を目指して研究を行う。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A method for purifying nanoparticles using cationic modified monoliths and aqueous elution2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Masaru、Yamaguchi Misa、Morita Tomoka、Watanabe Noriko、Ota Shigenori、Yamamoto Eiichi
    • 雑誌名

      Journal of Chromatography A

      巻: 1664 ページ: 462802~462802

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2021.462802

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Facile and simple purification method for small extracellular vesicles obtained from a culture medium through cationic particle capture2021

    • 著者名/発表者名
      Kato Masaru、Nakamoto Riho、Ishizuka Masaki、Watanabe Noriko
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      巻: 413 ページ: 2523~2528

    • DOI

      10.1007/s00216-021-03207-9

    • 査読あり
  • [学会発表] 医療貢献を目指した分析化学2021

    • 著者名/発表者名
      加藤 大
    • 学会等名
      第33回 バイオメディイカル分析科学シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] HPLC column for 100nm nanoparticles analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Masaru Kato
    • 学会等名
      PBA2021 Kyoto
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 昭和大学薬学部基礎薬学講座生体分析化学部門

    • URL

      https://www.showa-u.ac.jp/education/pharm/major/bachem.html

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公開日: 2023-12-25  

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