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2013 年度 実績報告書

ラジオ波照射による薬剤放出可能な磁性粒子集合化カプセルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 25286001
研究種目

基盤研究(B)

研究機関北海道大学

研究代表者

新倉 謙一  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (40360896)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード磁性粒子 / 自己集合
研究概要

本研究は磁性粒子をフッ素化オリゴエチレングリコールでコーティングすることで数十ナノメートルの磁性粒子をカプセル状に自己集合させることである。まず、サイズ分布が狭いナノスケールの磁性粒子の合成に着手した。1つは酸化鉄の粒子で、もう1つは酸化鉄と金ナノ粒子の複合体(ハイブリッド粒子)である。どちらの粒子も既に報告されているが、それらの知見をベースに合成の最適化条件を探した。これらの多くの報告が有機溶媒中(特に高沸点溶媒)での合成であり、バイオ応用にはまず水への分散が不可欠である。そこで25年度は合成した磁性粒子への水分散性付与を中心に実験を進めた。磁性粒子の表面保護材として使われるカテコール分子に様々なオリゴエチレングリコール誘導体を連結し、磁性粒子を水に分散させるための条件をさぐり、オリゴエチレングリコール長が6以上であれば水への高い分散性が得られることが分かった。
また金ナノ粒子を使って自己集合をより効率よく引き起こすための様々なフッ素化オリゴエチレングリコールの誘導体を合成し、それらの集合化状態を電子顕微鏡で観察した。これらの表面リガンド構造と粒子集合体の状態との相関から集合体メカニズムを推察した。この知見も磁性粒子の集合化にフィードバックしていく予定である。

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

・磁性粒子の合成法を確立した。
・磁性粒子と結合する水溶性カテコール分子の合成と、それらの被覆による磁性粒子の水分散に成功した。
・フッ素化オリゴエチレングリコールによる粒子の自己集合には水含量が大きく影響することを見いだした。

今後の研究の推進方策

当初の実験計画から大きな変更はなく進めていく。具体的には以下の計画を中心に進めていく。
・カテコール部位を有するフッ素化オリゴエチレングリコールの誘導体の合成。
・酸化鉄と金ナノ粒子の複合体(ハイブリッド粒子)を使った自己集合。
・磁場あるいは光によるカプセルの崩壊を実証する。

次年度の研究費の使用計画

装置を自前で購入するのではなく、他の研究室や共用機器のものを利用することで当初の予定よりも設備費を大きく削減できた。
試薬やガラス器具の購入に使う。当初予定していた磁性粒子だけでなく金-酸化鉄のハイブリッド粒子などの合成試薬の購入に充てる。さらに連携研究者が本申請内容に関連した内容を学会発表する際の旅費として使うことを計画している。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Surface Engineering of Nanoparticles toward their Therapeutic Applications2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kobayashi, K. Niikura, C. Takeuchi, S. Sekiguchi, T. Ninomiya, K. Hagiwara, H. Mitomo, Y. Ito, Y. Osada and K. Ijiro
    • 雑誌名

      Polymer Journal (Review)

      巻: accepted ページ: accepted

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Cellular Uptake of Amphiphilic Gold Nanoparticles with Ester Functionality2014

    • 著者名/発表者名
      Kencihi Niikura
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 50 ページ: 1265-1267

    • DOI

      10.1039/C3CC48532C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sub-100 nm Gold Nanoparticle Vesicles as a Drug Delivery Carrier enabling Rapid Drug Release upon Light Irradiation2013

    • 著者名/発表者名
      K. Niikura, N. Iyo, Y. Matsuo, H. Mitomo, K. Ijiro
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 5 ページ: 3900-3907

    • DOI

      10.1021/am400590m

    • 査読あり
  • [学会発表] Au-Fe3O4ハイブリッドナノ粒子を用いた薬剤輸送キャリアの開発(口頭発表)2014

    • 著者名/発表者名
      田崎 太悠, 新倉 謙一, 小林 謙也, 三友 秀之, 長田 義仁, 伊藤 嘉浩, 居城 邦治
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      20140329-20140329
  • [学会発表] Gold nanoparticle vesicles as a drug delivery carrier enabling raid drug release upon light irradiation (口頭発表)2014

    • 著者名/発表者名
      K. Niikura, N. Iyo, Y. Matsuo, H. Mitomo, K. Ijiro
    • 学会等名
      米国化学会
    • 発表場所
      ダラスコンベンションセンター(米国テキサス州ダラス)
    • 年月日
      20140317-20140320
  • [学会発表] Fabrication of Water Dispersible Gold Nanoparticle Vesicles Using Carbohydrate Derived Fluorinated Surface Ligands(ポスター発表)2014

    • 著者名/発表者名
      Jinjian Wei, Kenichi Niikura, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
    • 学会等名
      1st International Symposium on Ambitious Leader`s Program for Fostering Future Leaders to Open New Frontiers in Material Science
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市北区)
    • 年月日
      20140307-20140307
  • [学会発表] 水分散性を持つ核酸提示ハイブリッドナノ粒子の作製 (口頭発表)2014

    • 著者名/発表者名
      田崎 太悠, 新倉 謙一, 小林 謙也, 三友 秀之, 長田 義仁, 伊藤 嘉浩, 居城 邦治
    • 学会等名
      高分子北海道支部研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学 (札幌市北区)
    • 年月日
      20140128-20140128
  • [学会発表] Fabrication of enzyme-encapsulated Virus-like particles as nanoreactor in cells (口頭発表)2014

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Niikura, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
    • 学会等名
      The 17th Sanken International symposium
    • 発表場所
      大阪大学銀杏会館(大阪府吹田市)
    • 年月日
      20140121-20140122
    • 招待講演
  • [学会発表] Capsule-like Self-Assembly of Gold Nanoparticles in Solutions Using Fluorinated Surface Ligands(ポスター発表)2014

    • 著者名/発表者名
      Jinjian Wei, Kenichi Niikura, Naoki Iyo, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
    • 学会等名
      The 17th SANKEN International Symposium joined with The 2nd International Symposium of Nano-Macro Materials, Devices, and System Research Alliance Project
    • 発表場所
      大阪大学銀杏会館(大阪府吹田市)
    • 年月日
      20140121-20140121
  • [学会発表] Capsule-like Self-Assembly of Gold Nanoparticles for SERS-active DDS carrier(ポスター発表)2013

    • 著者名/発表者名
      Jinjian Wei, Kenichi Niikura, Naoki Iyo, Hideyuki Mitomo, Kuniharu Ijiro
    • 学会等名
      2013 SNU-HU Chemistry Symposium on “The Present Chemistry at SNU and HU”
    • 発表場所
      Seoul National University (Seoul city, Korea)
    • 年月日
      20131213-20131213
  • [学会発表] In vivo およびin vitro における金ナノ粒子ワクチンの形状依存的な活性 (口頭発表)2013

    • 著者名/発表者名
      新倉謙一, 松永達也, 鈴木忠樹, 長谷川 秀樹, 梶野喜一, 澤 洋文, 居城邦治
    • 学会等名
      第23回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス (東京都目黒区)
    • 年月日
      20130731-20130801
  • [学会発表] 分子を超えた粒子のセルフアッセンブリー(口頭発表)

    • 著者名/発表者名
      新倉謙一
    • 学会等名
      岐阜大学生命工学特論第一公開講演
    • 発表場所
      岐阜大学 (岐阜県岐阜市柳戸)
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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