| 研究課題/領域番号 |
20K05284
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| 研究機関 | 北海道医療大学 |
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研究代表者 |
佐々木 隆浩 北海道医療大学, 薬学部, 講師 (20714489)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 一次修飾ナノ粒子 / 分散安定性 / 細胞内安定性 / 細胞内送達ナノキャリア |
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| 研究実績の概要 |
「ナノ粒子への分子修飾プロセスにおける凝集の検証」
細胞内送達ナノキャリアは多段階の分子修飾プロセスから合成される。この分子修飾のうちナノ粒子表面の一点にのみ分子修飾を行うOne-spot修飾は、修飾補助材料の表面へナノ粒子を一旦結合させて行う。修飾補助材料表面に固定したナノ粒子を電子顕微鏡で観察したところ固定位置に偏りがみられた。修飾補助材料へのナノ粒子の固定は材料表面のリンカーを介しており、固定位置の偏りの原因としてリンカーの修飾位置の偏りとナノ粒子の凝集の二つの可能性があった。このため、材料表面のリンカーの修飾位置の分布を評価することとした。ナノ粒子の固定化を縮合反応で行う場合、添加試薬がナノ粒子の凝集を引き起こすことがあり、リンカー修飾位置の評価には試薬を使わずに目印となるナノ粒子を固定する方法を検討し、Au-S結合で固定可能なAuナノ粒子を用いた。リンカー末端をチオール基に変換し、Auナノ粒子を固定したところ、その固定位置の分布は前述のナノ粒子の位置分布とよく一致した。このことから、固定位置の偏りはリンカーの修飾位置の偏りに起因しており、固定化反応においてナノ粒子の凝集の可能性は低いことが確認された。
「ナノ粒子への分子修飾プロセスにおける高分散安定条件の検討」
上述の課題への対応と並行して、ナノ粒子の合成から分子修飾までの各段階（保存、精製、分子修飾のための有機化学反応）で凝集を抑制し、分散安定性を維持することのできる条件を探索した。手法として、種々の条件におけるナノ粒子の粒子径分布を動的光散乱法（DLS）にて測定し、より分散安定性の高い条件を選定した。これにより、分子修飾のための一連のプロセスで分散安定性が保持可能となった。これにより高品質な分子修飾ナノ粒子の安定供給が可能となり、次年度の細胞内送達ナノキャリア開発の促進が期待される。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究は、昨年度から今年度にかけて細胞内送達ナノキャリアの開発、およびこれを用いたナノ材料の評価法の確立を予定していた。特に今年度はナノキャリアとしてナノ粒子表面へシリカシェルを構築したコア－シェル型ナノ粒子への分子修飾を行い、細胞内取込挙動を評価する予定であった。しかしながら、複数ステップからなるナノ粒子への分子修飾プロセスで、凝集が生じている可能性が示唆されたため、当該プロセスにおける凝集の有無を優先して検証する必要が生じた。さらにこの問題を受けて、分子修飾プロセス全体を通してナノ粒子の分散安定性を保持し続けられるよう各段階で条件検討を行った。このため、実際に多段階の分子修飾を施したナノキャリアを得て、細胞実験を行う段階まで研究を進めることができなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究計画として、細胞内送達ナノキャリアの開発については、今年度に最適化した一連の分子修飾プロセスにてナノ粒子への分子修飾を行い、ナノキャリアの安定的な合成を目指す。その後、得られたナノキャリアへの一次修飾ナノ粒子の係留を行う。また、並行して培養細胞への取込実験を行い、その挙動を評価する予定である。様々な一次修飾ナノ粒子の細胞内安定性評価は、研究の進捗状況に応じて可能な限り進めたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
購入した実験装置の納入が今年度中に間に合わなかったこと、予定していた細胞実験を行えなかったことから、次年度への繰越金が生じた。繰越金の一部は、次年度の細胞実験のために使用する予定である。
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