高分子ベシクルを用いた人工オルガネラの創製と細胞内配置技術の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23685037
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 九州大学 (2013); 東京大学 (2011-2012)
• 研究代表者: 岸村 顕広 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70422326)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ポリイオンコンプレックス / ベシクル / ブロック共重合体 / 人工オルガネラ / ドラッグデリバリーシステム / 酵素 / ナノリアクター

研究概要

本研究では、Nano-PICsome (直径100-400 nmのポリイオンコンプレックス型高分子ベシクル)の技術を洗練させ、細胞内で作動するナノリアクター、即ち、人工オルガネラの創出を目指した。特に（１）酵素などの封入・精製法の確立と種々のナノリアクター作製及び機能確認、（２）ベシクル膜の物質透過性制御手法の確立と、支配因子の明確化、（３）ベシクル膜の性質などの諸物性を制御することによる細胞取り込み挙動の制御法確立、（４）Nano-PICsome表面へ細胞表面の受容体が認識するリガンドを導入する手法を確立し、細胞取り込みや小動物体内での動作確認などの成果を挙げた。

研究成果

• [雑誌論文] Structural factors directing to nanosized polyion complex vesicles (Nano-PICsomes) from a pair of block aniomer/homo catiomer : studies on aniomer segment length and catiomer side chain structure (2014)
  • 著者名/発表者名: Sayan Chuanoi, Wen-Fei Dong, Akihiro Kishimura, Yasutaka Anraku, and Kazunori Kataoka
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 46 ページ: 130-135
  • DOI: 10.1038/pj.2013.82
  • 査読あり
• [雑誌論文] SPIO-PICsome : Development of a highly sensitive and stealth-capable MRI nano-agent for tumor detection using SPIO-loaded unilamellar polyion complex vesicles (PICsomes) (2013)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Kokuryo, Yasutaka Anraku, Akihiko Kishimura, Sayaka Tanaka, Mitsunobu R Kano, Jeff Kershaw, Nobuhiro Nishiyama, Tsuneo Saga, Ichio Aoki, and Kazunori Kataoka
  • 雑誌名: J. Control. Release 巻: 169(3) ページ: 220-227
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2013.03.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Polyion Complex Vesicles (PICsomes) from Block Copolymers for Biomedical Applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kishimura
  • 雑誌名: Polymer. J 巻: 45(9) ページ: 892-897
  • DOI: 10.1038/pj.2013.33)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size-controlled long-circulating PICsome as ruler to measure critical cut-off disposition size into normal and tumor tissues (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Anraku, Akihiro Kishimura, Atsushi Kobayashi, Makoto Oba, and Kazunori Kataoka
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 47(21) ページ: 6054–6056
  • DOI: 10.1039/C1CC11465D
  • 査読あり
• [学会発表] ポリイオンコンプレックス形成を利用した簡便なナノ構造形成とその応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岸村顕広
  • 学会等名: 第14回リング・チューブ超分子研究会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパスWPI-I^2CNERホール、福岡
  • 年月日: 2014-03-20
  • 招待講演
• [学会発表] ブロック共重合体を用いたポリイオンコンプレックス形成に基づくナノ構造制御とその応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岸村顕広
  • 学会等名: 日本接着学会東北支部講演会2013
  • 発表場所: 東北大学片平キャンパス多元物質科学研究所、仙台
  • 年月日: 2014-03-14
  • 招待講演
• [学会発表] ポリイオンコンプレックス型ベシクルPICsomeの開発と薬物送達への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岸村顕広
  • 学会等名: 第23回日本MRS年次大会セッションN
  • 発表場所: 横浜市開港記念会館、横浜
  • 年月日: 2013-12-10
  • 招待講演
• [学会発表] ポリイオンコンプレックス型ベシクルPICsomeを用いた新規薬物送達システム開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岸村顕広
  • 学会等名: バイオマテリアル学会九州講演会2013
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス、熊本
  • 年月日: 2013-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] Control of Polymeric Nano-architectures in Aqueous Media Based on Polyion Complex Formation toward Biomedical Applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kishimura
  • 学会等名: The 6th International Workshop on ADVANCED MATERIALS SCIENCE AND NANOTECHNOLOGY
  • 発表場所: Ha Long City, Vietnam
  • 年月日: 2012-11-01
  • 招待講演
• [学会発表] 水中で簡便に作製可能な高分子ナノ構造材 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸村顕広
  • 学会等名: 第2回CSJ化学フェスタ「化学で創る未来材料-若さで挑戦-」
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス、東京
  • 年月日: 2012-10-15
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Polyion Complex Vesicles,"PICsomes"as a Versatile Platform for Protein and Nano-material Delivery (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kishimura
  • 学会等名: 2012 Taiwan-Japan Symposium on Polyscale Technologies for Biomedical Engineering and Environmental Sciences (PT-BMES 2012)
  • 発表場所: National Tsing Hua University, Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 2012-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] DEVELOPMENT OF POLYION COMLEX BIOMEDICAL APPLICATIONS (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kishimura
  • 学会等名: 9^<th> International Symposium on NANO-ARCHITECTURE TOWARD Polyelectrolytes (ISP2012)
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
  • 年月日: 2012-07-11
  • 招待講演
• [学会発表] Control of nano-architectures based on polyion complexes using block copolymers of PEG-b-poly(amino acids) (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kishimura, Yasutaka Anraku, Arie Wibowo, Sayan Chuanoi, and Kazunori Kataoka
  • 学会等名: 2012 Collaborative Conference on Materials Research (CCMR)
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2012-06-26
  • 招待講演
• [学会発表] 水中での高分子の自己組織化を活かした中空ナノキャリア開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸村顕広
  • 学会等名: 第51回日本生体医工学会大会・オーガナイズドセッション「ナノキャリアーと物理エネルギーを融合したハイブリット標的化診断・治療」
  • 発表場所: 福岡国際会議場、福岡
  • 年月日: 2012-05-10
  • 招待講演
• [学会発表] Development of polymeric hollow nano-capsules"PICsomes"towards biomedical applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kishimura
  • 学会等名: Softinterface International Minisymposium on Biomaterials Science (SIMS2012)
  • 発表場所: University of Tsukuba, Tsukuba
  • 年月日: 2012-03-18
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Polymeric Hollow Nano-capsules"PICsomes" as a Functional Drug Carrier (2011)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Kishimura
  • 学会等名: 14th, Asian Chemical Congress 2011, S21
  • 発表場所: Medical Applications of Biopolymers, Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2011-09-08
  • 招待講演
• [図書] 有機機能材料基礎から応用まで (2014)
  • 著者名/発表者名: 松浦和則, 角五彰, 岸村顕広, 佐伯昭紀, 竹岡敬和, 内藤昌信, 中西尚志, 舟橋正浩, 矢貝史樹
  • 出版者: 講談社 (分担執筆;第10章、第12章担当), (ISBN978-4-06-156802-0)
• [備考] 九州大学大学院工学研究院応用化学部門片 山研
  • URL: http://www.chem.kyushu-u.ac.jp/~katayama/
• [備考] 九州大学分子システム科学センター Center for Molecular Systems (CMS)
  • URL: http://www.chem.kyushu-u.ac.jp/~cms/english/
• [備考] バイオクリエイション研究会
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/CNBI/BC/index.html
• [備考] エキゾチック自己組織化材料(ExOM)
  • URL: http://exotic.chemistry.or.jp/
• [産業財産権] 物質内包ベシクル及びその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 片岡 一則、岸村 顕広、安楽 泰孝、 後藤 晃範
  • 権利者名: 科学技術振興機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-041186
  • 出願年月日: 2013-03-01
  • 外国