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2010 年度 実績報告書

細胞機能解析バイオデバイスとしての生体親和型ポリマーナノ粒子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 21300176
研究機関東京大学

研究代表者

石原 一彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90193341)

キーワードバイオマテリアル / ポリマーナノ粒子 / 細胞機能解析 / 量子ドット / 磁性粒子 / リン脂質ポリマー
研究概要

新しい細胞機能解析バイオテバイスとしてのポリマーナノ粒子の創製を実現する。すなわち、ポリマーナノ粒子に細胞に全く認識されないリン脂質(MPC)ポリマー表面を作製し、さらに内部に簡便な分光学的方法で識別可能なプローブ(量子ドット)と回収を容易にする磁性粒子を導入する。この表面に特異的に生理活性バイオ分子を結合することで、その分子の細胞機能に与える効果のみ明確に測定・判別できるポリマーナノ粒子を創製する。これを細胞分析、分離、観察に応用することで細胞機能変化を指標として、バイオ分子の機能を解析することを目的としている。これによりマテリアルと細胞間で生じる重篤な炎症反応や生体組織の治癒過程について、バイオ分子の役割を明確にしながら解明することを目指す。本年度は、ナノ粒子を作成する両親媒性のリン脂質ポリマーの分子量を制御し、ナノ粒子の粒径に与える影響を明確にするとともに、表面に結合する細胞膜透過性ペプチドのシークエンスを考察した。その結果、アルギニン残基が8つ結合することが必要条件であることを見いだした。これは、これまで認められて来た事実とは異なり、細胞適合性に優れたナノ粒子であるからこそ見いだされた事実である。また、細胞適合性の評価として、粒子に起因する細胞のアポトーシスについても検討した。アポトーシスも、リン脂質ポリマーで表面を部分的に処理することでも、著しく改善されることを見いだした。細胞内におけるサイトカインの放出反応などについても基礎的な検討を行った。この結果は、次年度において詳細に検討する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Novel polymer biomaterials and interfaces inspired from cell membrane functions2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Ishihara, Yusuke Goto, Ryosuke Matsuno, Yuuki Inoue, Tomohiro Konno
    • 雑誌名

      Biochim Biophys Acta-General

      巻: 1810 ページ: 268-275

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrated functional nanocolloids covered with artificial cell membranes for biomedical applications2011

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Matsuno, Kazuhiko Ishihara
    • 雑誌名

      Nano Today

      巻: 6 ページ: 61-74

    • 査読あり
  • [学会発表] 高効率・高精度で細胞機能評価が可能なリン脂質ポリマー被覆磁気ビーズの創製2011

    • 著者名/発表者名
      福田義人、金野智浩、坂田利弥、石原一彦
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2011-11-29
  • [学会発表] Quantum dots covered with bioconpatible phospholipid polymerfor imaging of the bionolecule trafficking2010

    • 著者名/発表者名
      Kouichi Masuda, Ryosuke Matsuno, Tomohiro Konno, Madoka Takai, Kazuhiko Ishihara
    • 学会等名
      日本MRS学会学術大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-12-21
  • [学会発表] 細胞内環境応答型分子イメージングを特徴とするリン脂質ポリマー被覆量子ドットの創製2010

    • 著者名/発表者名
      増田紘一,松野亮介,金野智浩,高井まどか,石原一彦
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2010-11-29
  • [学会発表] Polymer Nanoparticles with Bioinspired Surface as Cell Analyzing Device2010

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Ishihara
    • 学会等名
      5th SBE International Conference on Bioengin eering and Nanotechnology 2010 (ICBN2010)
    • 発表場所
      Singapore (Republic of Singapore)
    • 年月日
      2010-08-02
  • [学会発表] 細胞膜模倣ポリマーマテリアルのナノバイオ機能2010

    • 著者名/発表者名
      石原一彦
    • 学会等名
      日本膜学会シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-05-14
  • [備考]

    • URL

      http://www.mpc.t.u-tokyo.ac.jp

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公開日: 2012-07-19  

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