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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Intercellar reaction analysis using nanoparticles

Research Project

Project/Area Number 18H02560
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

加藤 大  昭和大学, 薬学部, 教授 (30332943)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywordsナノ粒子 / 細胞外小胞 / 精製法
Outline of Annual Research Achievements

細胞内には、多数の生体物質が存在し、その細胞内物質の種類や量で、機能が調整されている。粒子径100nm程度の細胞外小胞は、細胞間の情報伝達を担っている。また血液などの体液中に存在する疾患細胞由来の細胞外小胞を分析することで、病気の早期診断が可能になると期待されている。あるいは、細胞外小胞に薬物を封入することで、新しい効率的な薬物キャリアーとしての利用が考えられている。実際に、医療現場では、既に薬物を内包し100nm程度の粒子が、標的部位に選択的に薬物を送達する医薬品(ナノメディシン)として利用されている。しかし、これらの100nm程度の粒子を簡便に効率的に分離定量する手法は報告されておらず、ナノ粒子間のばらつきが大きかった。
令和元年度は、直径4.2 mm、高さ1.5 mmの円筒構造を有するカチオン修飾シリカモノリス体を用いた簡便なナノ粒子の精製法を開発した。より多くの試料から、簡便に大量なナノ粒子を精製するために、令和2年度はカチオン修飾粒子を利用した手法の開発を試みた。検討では、細胞培養培地から得られた 細胞外小胞の精製のために、4 つの異なる市販のカチオン性粒子 (ジエチルアミノプロピルまたはトリメチルアミノプロピル基で修飾された 2 つのシリカ粒子、およびジエチルアミノプロピルまたはトリメチルアミノプロピル基で修飾された 2 つのアガロース粒子) を使用した。 すべてのカチオン性粒子が 細胞外小胞を捕捉した。 捕捉された 細胞外小胞の溶出に必要な NaCl濃度は、カチオン粒子によって異なった。 細胞外小胞は、ジエチルアミノプロピル基で修飾されたシリカ粒子によって最も効率的に捕捉され、200 mM NaCl を溶出液として使用してこれらの粒子から溶出された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

大量な溶液に存在するナノ粒子や細胞外小胞の精製法を開発した。今後は、本手法を用いて研究を行う。

Strategy for Future Research Activity

目標の達成を目指して研究を行う。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A method for purifying nanoparticles using cationic modified monoliths and aqueous elution2022

    • Author(s)
      Kato Masaru、Yamaguchi Misa、Morita Tomoka、Watanabe Noriko、Ota Shigenori、Yamamoto Eiichi
    • Journal Title

      Journal of Chromatography A

      Volume: 1664 Pages: 462802~462802

    • DOI

      10.1016/j.chroma.2021.462802

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Facile and simple purification method for small extracellular vesicles obtained from a culture medium through cationic particle capture2021

    • Author(s)
      Kato Masaru、Nakamoto Riho、Ishizuka Masaki、Watanabe Noriko
    • Journal Title

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      Volume: 413 Pages: 2523~2528

    • DOI

      10.1007/s00216-021-03207-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 医療貢献を目指した分析化学2021

    • Author(s)
      加藤 大
    • Organizer
      第33回 バイオメディイカル分析科学シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] HPLC column for 100nm nanoparticles analysis2021

    • Author(s)
      Masaru Kato
    • Organizer
      PBA2021 Kyoto
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 昭和大学薬学部基礎薬学講座生体分析化学部門

    • URL

      https://www.showa-u.ac.jp/education/pharm/major/bachem.html

URL: 

Published: 2023-12-25  

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