2013 Fiscal Year Research-status Report
生体内分解可能なナノカーボンを用いた標的癌治療薬剤の創製
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25390024
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
張 民芳 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノチューブ応用研究センター, 研究員 (60518330)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / ナノホーン / 生分解 / 酵素 / ＤＤＳ |
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| Research Abstract |
近年、カーボンナノチューブ(CNT)やナノホーン(CNH)などのナノカーボンを使用した医療応用研究が盛んになっている。しかし、ナノカーボンは毒性が低いものの、肝臓や脾臓などの組織に集積され易いことが分かっている。長期にわたって人体の健康を守ることが大前提になるため、実用化するには、ナノカーボンは組織内で分解、あるいは、体外へ排出が確認できなければならない。本年度は本研究テーマが計画通り進展し、酵素を用いたＣＮＨの分解可能性を明らかにし、最適な分解酵素を見出した。また、分解におけるＣＮＨの構造や化学修飾との関係について調べた。具体的に以下の研究成果を得られた。
1) 最適な生分解促進酵素の選択
ヒト好中球酵素（MPO）や、植物由来の酵素（HRP）及びヘモグロビンなどを用いて、CNHの生分解可能性を調べ、最適な生分解促進酵素を探索した。光吸収測定法により、分解されてないＣＮＨの量が測定でき、分解されたＣＮＨの量がわかった。２４時間でＭＰＯにより分解されたＣＮＨの量は全体のＣＮＨの６０％で、ＨＲＰとヘモグロビンなどによりＣＮＨがあまり分解しないことを明らかにした。
2)カーボンナノホーンの酸化状態とサイズによる分解効率への影響
Kaganらの研究により、酸化処理した単層CNTはas-grown CNTより分解しやすいとの報告があったため、本研究では、HNO3又はH2O2を用いて、CNHを酸化処理し、異なった酸化状態及び様々のサイズのCNHを得られた。そして、酵素ＭＰＯを用いて、様々な異なった構造のCNHが分解された量を調べた。その結果、CNHの分解速度或いは分解効率はあまり酸化状態や、サイズと関係がないことを解明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
理由： 本年度は本研究テーマが計画通り進展している。酵素を用いたＣＮＨの分解可能性を明らかにし、最適な分解酵素を見出した。また、分解におけるＣＮＨの構造や化学修飾との関係について調べた。現在、結果を纏め、論文投稿準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
CNHは酵素MPOにより酸化される可能性が明らかになったが、分解効率がＣＮＴよりあまり高くない。今後は予定通り培養細胞、特に免疫細胞を用いて細胞内のCNH分解状態を調べ、細胞内の分解可能性を解明すると共に、細胞内分解性が高いCNHの構築を探索する。
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Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Long-term biopersistence of tangled oxidized carbon nanotubes inside and outside macrophages in rat subcutaneous tissue2013
Author(s)
Yoshinori Sato, Atsuro Yokoyama, Yoshinobu Nodasaka, Takao Kohgo, Kenichi Motomiya, Hiroaki Matsumoto, Eiko Nakazawa, Tomoko Numata, Minfang Zhang, Masako Yudasaka, Hideyuki Hara, Rikita Araki, Osamu Tsukamoto, Hiroaki Saito, Takeo Kamino, Fumio Watari, Kazuyuki Tohji
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Journal Title
SCIENTIFIC REPORTS
Volume: 3
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed
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