スピロ環化平衡を利用した、細胞が発生する力を測定・検出するメカノフォアの開発

开发机械载体以使用螺环化平衡测量和检测细胞产生的力

• 批准号: 21J14272
• 负责人: 高木 太尊
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J14272/
• 关键词: メカノフォア; ケミカルバイオロジー

今年度は、生体の発生する非常に小さな力を可視化する高感度な小分子型メカノフォアとして利用することを志向し、生理的条件下においてスピロ環化平衡特性を有することが知られるAMSiR及びHMSiRに対して、力負荷部位としてのヒドロキシ基をアルキルリンカーを介して付与した２種類のパイロット化合物HPAMSiR及びHHPMSiRを合成、評価した。具体的には、引張力負荷実験として、パイロット化合物のうちHPAMSiRについて、メカノフォアの評価系として代表的であるポリウレタンを用いて評価、すなわち、HPAMSiR含有ポリウレタンを合成し、引張試験を行った。HPAMSiR含有ポリウレタンについては、ポリテトラヒドロフラン（平均分子量2000）、1,4-ブタンジオール、ジフェニルメタンジイソシアネート、及びHPAMSiRを原料とし、ジラウリン酸ジブチルスズを触媒としてTHF溶媒中において液相合成した後、①メタノール中で析出②テトラヒドロフランに溶解③ヘキサン中において再び析出の工程により取得した。取得したHPAMSiR含有ポリウレタンにより形成した薄層フィルムについて、励起光存在下で引張力を負荷したところ、ポリウレタン中に含まれる色素由来の蛍光の上昇は観測されなかった。また、フィルム形成の際に有機酸としての２ブロモ安息香酸を含有させた薄層フィルムを作成したところ、引張力の有無に関わらず色素由来の蛍光が観測された。以上から、作成したポリウレタンにはHPAMSiRが取り込まれているものの、少なくともポリウレタンのような非水系条件においては、ポリマーの伸長により負荷できる程度の引張力によってはHPAMSiRの開環が見られないことが明らかとなった。

This year's は、Biological の発生するvery small さなpower をvisualization するhigh sensitivity なsmall molecule type メカノフォアとしてUtilize the Ambition and the physiological conditions of the cyclization balance characteristics of the においてスピロ, there is することが知られるA MSiR and HMSiR に対して, force load part としてのヒドロキシbase をアルキルリンカーを Introduction The two types of のパイロット compounds HPAMSiR and びHHPMSiR were synthesized and evaluated by して. Specific には, tension load 実験として, パイロット compound のうちHPAMSiR について, メカノフォアの evaluation価system としてThe representative ones include であるポリウレタンを用いて evaluation価, すなわち, HPAMSiR including ポリウレタンを综合し, and lead test 験を行った. HPAMSiR contains ポリウレタンについては, ポリテトラヒドロフラン (average molecular weight 2000) , 1,4-ブタンジオール, ジフェニルメタンジイソシアネート, and びHPAMSiRをraw materials.し, ジラウリン acid ジブチルスズをcatalyst としてTHF solvent in において liquid phase synthesis した, ①メタノール中で precipitated ② テトラヒドロフランに dissolved ③ヘキサン中において re-precipitated のengineering により obtained した. Obtain HPAMSiR containing ポリウレタにより to form a thin layer of したフィルムについて, in the presence of exciting light The origin of tension and load is したところ, and ポリウレタン中に contain まれるpigment origin is の蛍光のrise は観measurement されなかった.また, フィルムformed organic acid としての2ブロモbenzoic acid をcontains させた thin layerフィルムを成したところ、traction force の有无に关わらずPigment origin の蛍光が観measurementされた. The above is the same as the above.れているものの、小なくともポリウレタンのようなnon-water-based conditionにおいては、ポリマーのStretching によりLoad できる Degree のinducing tension によってはHPAMSiRのOpen Ringが见られないことが明らかとなった.