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2012 年度 実績報告書

金属被覆リポソーム「メタロソーム」の作製とマニピュレーション機能

研究課題

研究課題/領域番号 20350080
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

菊池 純一  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (90153056)

研究分担者 安原 主馬  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (90545716)
田原 圭志朗  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (50622297)
研究期間 (年度) 2008-04-08 – 2013-03-31
キーワード自己組織化 / 超薄膜 / 複合ナノ材料 / 人工細胞膜 / メタロソーム / セラソーム / DNA / 無電解めっき
研究概要

本研究では、申請者らが独自に開発した高強度の人工細胞膜「セラソーム」の特徴を活かして、その表面を金属で被覆した新規の有機-無機-金属複合ナノ材料を開発し、特異的マニピュレーション機能の発現を目指した。最終年度である平成24年度に得られた成果は以下のとおりである。
1.セラソームの膜多孔性にもとづく分子マニピュレーション機能
セラソームの金属被覆について検討する過程で、セラソームは従来のリポソーム形成脂質が形成する二分子膜ベシクルとは異なる膜透過性を有することを見出した。すなわち、セラソーム表層では脂質頭部位間でシロキサンネットワークが形成されるが、その結果、脂質二分子膜が多孔性となり、水溶性分子に対して分子のサイズを認識し、膜透過能を制御する分子マニピュレーション機能が発現できることを明らかにした。したがって、このセラソームに金属被覆を行うことで、分子マニピュレーション機能をもったメタロソームの形成も可能になった。
2.金属被覆リポソームのマニピュレーション機能
これまで、セラソームの金属被覆によりメタロソームを作製する際には、無電解めっき法を用いてきたが、金属ナノ粒子を静電的多点相互作用を利用してセラソームに集積化することで金属被覆リポソームを作製することができ、金属ナノ粒子にフェライトを用いることで、人工細胞膜の磁気マニピュレーションが達成された。これらの金属被覆リポソームに、申請者らが既に開発しているDNA認識能や光応答性をもつ機能性分子を自己組織化することで、多重シグナルによる人工細胞膜のマニピュレーションが可能になることを提案した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Spontaneously Formed Semipermeable Organic-Inorganic Hybrid Vesicles Permitting Molecular Weight Selective Transmembrane Passage2013

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuhara, T. Kawasaki, S. Okuda, S. Oshima, J. Kikuchi
    • 雑誌名

      Chem. Commun

      巻: 49(7) ページ: 665-667

    • DOI

      DOI: 10.1039/c2cc36662b

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Stability of Synthetic Lipid Bicelles Encompassed by Siloxane Surfaces as Organic-Inorganic Hybrid Nanodiscs2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yasuhara, H. Hayashi J. Kikuchi
    • 雑誌名

      Chem. Lett

      巻: 41(10) ページ: 1223-1225

    • DOI

      DOI: 10.1246/cl.2012.1223

    • 査読あり
  • [学会発表] Organic-Inorganic Hybrid Bicelles: Lipid Bilayer Nanodiscs Stabilized with Siloxane Surface

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Yasuhara
    • 学会等名
      International Association of Colloid and Interface Scientists 2012
    • 発表場所
      宮城県仙台市
  • [学会発表] セラソームの半透膜機能とその制御

    • 著者名/発表者名
      安原主馬
    • 学会等名
      第61回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッドベシクル「セラソーム」における分子量選択的膜透過とその制御

    • 著者名/発表者名
      安原主馬
    • 学会等名
      日本ゾル-ゲル学会第10回討論会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
  • [学会発表] 生体に学ぶ:バイオミメティックマテリアルの創成と未来材料としての可能性

    • 著者名/発表者名
      菊池純一
    • 学会等名
      バイオミミクリ研究会
    • 発表場所
      大阪府守口市
    • 招待講演
  • [学会発表] Cerasomes as an Organic-Inorganic Nanohybrid Material

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Kikuchi
    • 学会等名
      The International Symposium on Preparative Chemistry of Advanced Materials, 2012
    • 発表場所
      Shenyang, P.R. China
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能性ナノ材料としての有機-無機ハイブリッド脂質ナノディスク

    • 著者名/発表者名
      安原主馬
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
  • [学会発表] 種々の有機-無機ハイブリッド脂質を用いた二分子膜ナノディスクの形成

    • 著者名/発表者名
      北里槙悟
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀県草津市
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッドベシクルの分子ふるい機能とバイオナノリアクターへの応用

    • 著者名/発表者名
      安原主馬
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀県草津市
  • [学会発表] 有機-無機ハイブリッドベシクルの選択的膜透過を利用した酵素反応制御

    • 著者名/発表者名
      大島匠平
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀県草津市

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公開日: 2014-07-24  

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