• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

ソフトナノ粒子を基盤とする有機-無機ハイブリッドの創成とバイオ応用

公募研究

研究領域融合マテリアル:分子制御による材料創成と機能開拓
研究課題/領域番号 23107510
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

佐々木 善浩  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (90314541)

キーワード有機-無機ハイブリッド / ソフトナノ粒子 / ヒドロキシアパタイト / ナノゲル / 酸化鉄ナノ微粒子 / ナノバイオ
研究概要

有機物がもつ機能性および多様性と無機物がもつ強靱性などを融合した有機-無機ハイブリッドは機能性バイオマテリアルなどとして期待がもたれている。本研究では、ナノゲルをはじめとするソフトナノ粒子と、高い構造安定性や独自の機能を有する無機材料とを合理的な分子設計のもと精密に融合することで、分子制御された融合マテリアルを開発し、細胞機能制御などのバイオ応用を行うことを目的とした。平成23年度は、カルシウムイオンに対し、より高い親和性を有するトリカルボン酸基を導入した多糖ナノゲルを用いることで効率的にヒドロキシアパタイトナノ微粒子が作製できることを明らかにした。具体的には、コレステロール基置換プルランに対し、イソシアナート基を有するトリカルボン酸基を導入した多糖誘導体からなるナノゲルを設計、合成した。このナノゲルをテンプレートとし、二酸化炭素の蒸散に伴うpH変化を利用したミネラリゼーション(pH gradient法)を行ったところ、ナノサイズのヒドロキシアパタイト微粒子を効率的に作製できることが示された。さらに、このナノ粒子の形成プロセスについて詳細に検討を行ったところ、ミネラリゼーションの初期段階において、ヒドロキシアパタイト結晶の前駆体と考えられるナノサイズのヘリカルリボン状の構造体の形成がみられた。このナノ構造体はリン酸カルシウムから形成されており、生体におけるアパタイトの形成途上でみられるナノ構造との類似から興味がもたれる。また、A03班片桐グループとの共同研究の結果として、バイオ応用に向けたナノゲル-磁性微粒子ナノハイブリッドの合成を行った。具体的には多糖ナノゲルを反応場として酸化鉄を合成することで、単純な操作によって水中で高い分散性と安定性を持つナノハイブリッド粒子を直接合成しえることを明らかにした。

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

平成23年度は、当初の研究計画に沿い、分子制御に基づくナノ有機-無機ハイブリッド分子の設計と合成に焦点を絞り研究を推進した。その結果として、有機成分としては多糖からなるナノゲルを用い、無機成分としては、シロキサン、アパタイト、金属酸化物などを用いたナノハイブリッドを作製し、その基礎的な構造、特性評価を実現した点で、当該年度の当初の研究目的を概ね達成できたものと考えている。

今後の研究の推進方策

平成23年度の研究により、ナノゲルと無機成分としての、シロキサン、アパタイト、金属酸化物からなるナノハイブリッドを作製できることが示されたので、当初の計画どおり、平成24年度はこのナノハイブリッドを薬物キャリアをはじめとする医療分野へ応用展開する研究を行う。さらに、応用展開に際して得られる知見をさらに、ナノハイブリッドの設計にフィードバックすることで、より高性能なナノ材料の開発を行う。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Self-assembled Nanogel Engineering for Advanced Biomedical Applications2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki, Kazunari Akiyoshi
    • 雑誌名

      Chem.Lett.(Highlight Review)

      巻: 41 ページ: 202-208

    • DOI

      10.1246/cl.2012.202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of Protein-crosslinked Nanogels with Vitamin B6 bearing Polysaccharide2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki, Yuji Tsuchido, Shin-ichi Sawada, Kazunari Akiyoshi
    • 雑誌名

      Polym.Chem.

      巻: 2 ページ: 1267-1270

    • DOI

      10.1039/C1PY00100K

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cyclodextrin-responsive Nanogel as an Artificial Chaperone for Horseradish Peroxidase2011

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Sawada, Yoshihiro Sasaki, Yuta Nomura, Kazunari Akiyoshi
    • 雑誌名

      Colloid Polym.Sci.

      巻: 289 ページ: 685-691

    • DOI

      10.1007/s00396-010-2361-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amphiphilic Polysaccharide Nanogels as an Artificial Chaperone in Cell-Free Protein Synthesis2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki, Wakiko Asayama, Tatsuya Niwa, Shin-ichi Sawada, Takuya Ueda, Hideki Taguchi, Kazunari Akiyoshi
    • 雑誌名

      Macromol.Bioscei.

      巻: 1 ページ: 814-820

    • DOI

      10.1002/mabi.201000457

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial Chaperone Polysaccharide Nanogels for Protein Delivery : A Thermodynamic Study of Protein-Nanogel Interactions using Fluorescence Correlation Spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki, Daisuke Iida, Haruko Takahashi, Shin-ichi Sawada, Kazunari Akiyoshi
    • 雑誌名

      Curr.Drug Discovery Technol.

      巻: 8 ページ: 308-313

    • 査読あり
  • [学会発表] Soft Nanoparticle-Based Organic-Inorganic Hybrid for Biomedical Applications2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Sasaki
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Fusion Materials
    • 発表場所
      Toba, Japan
    • 年月日
      2011-10-18
  • [学会発表] 生体応用を目的とした酸化鉄含有多糖ナノゲルハイブリッド粒子の作製と評価2011

    • 著者名/発表者名
      太田敬子, 片桐清文, 河本邦仁, 佐々木善浩, 黒須啓, 秋吉一成, 林幸壱朗
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-30
  • [学会発表] ビタミンB6エンジニアリング:タンパク質架橋ナノゲルの設計と機能2011

    • 著者名/発表者名
      土戸優志, 佐々木善浩, 由井伸彦, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] 両親媒性糖鎖置換ポリリジンナノゲルによる核酸デリバリーシステムの開発2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤淑貴, 戸井田さやか, 澤田晋一, 佐々木善浩, 由井伸彦, 秋吉一成
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] ソフトナノ微粒子によるリン酸カルシウムのナノ構造制御2011

    • 著者名/発表者名
      黒須啓, 佐々木善浩, 山根説子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] タンパク質架橋ナノゲルの機能評価2011

    • 著者名/発表者名
      土戸優志, 佐々木善浩, 秋吉一成
    • 学会等名
      第21回バイオ高分子シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-07-25
  • [学会発表] Protein-crosslinked Nanogel for Potential Biomedical Applications2011

    • 著者名/発表者名
      Yuji Tsuchido, Yoshihiro Sasaki, Shin-ichi Sawada, Kazunari Akiyoshi
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Integrated Molecular/Materials Engineering (ISIMME2011)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-06-07
  • [学会発表] CpG DNA Delivery System using Functional Nanogels2011

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Yasuoka, Shin-ichi Sawada, Yoshihiro Sasaki, Kazunari Akiyoshi
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Integrated Molecular/Materials Engineering (ISIMME2011)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2011-06-07
  • [学会発表] 多糖ナノゲルによるリン酸カルシウムのナノ構造制御2011

    • 著者名/発表者名
      黒須啓, 佐々木善浩, 山根説子, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第60回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-05-27
  • [学会発表] 疎水化ヒアルロン酸-リン酸カルシウム複合ナノ粒子の合成2011

    • 著者名/発表者名
      山根説子, 日吉結姫, 黒須啓, 佐々木善浩, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第60回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-05-26
  • [学会発表] 機能化ナノゲルを用いた核酸デリバリー2011

    • 著者名/発表者名
      伊藤淑貴, 戸井田さやか, 澤田晋一, 佐々木善浩, 秋吉一成
    • 学会等名
      第60回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-05-25
  • [学会発表] タンパク質架橋ナノゲルの設計と機能2011

    • 著者名/発表者名
      土戸優志, 佐々木善浩, 澤田晋一, 秋吉一成
    • 学会等名
      第60回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2011-05-25
  • [図書] "自己組織化と機能材料",最先端材料システムワンポイントシリーズ2012

    • 著者名/発表者名
      佐々木善浩, 秋吉一成
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      共立出版

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi