Synthesis of Protein/Polymer Hybrid Microtubes with Virus Capturing Ability

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中空シリンダー構造のマイクロチューブは、内孔・管壁・外表面に異なる機能を付与できるため、その精密合成と応用に注目が集まっている。研究代表者は多孔性ポリカーボネイト膜を用いた独自の鋳型内交互積層法により、中空シリンダー構造の蛋白質マイクロチューブの一群を合成し、そのユニークな分子捕捉能や触媒能を明らかにしてきた。本研究は、水中で自走しながらウイルスを捕集する蛋白質/高分子ハイブリッドマイクロチューブモーターの合成に挑戦する。鋳型内光重合法と鋳型内交互積層法を組合わせ、均質で分散性に優れたマイクロチューブを効率高く合成する。さらに外表面に蛋白質を結合し、動きながらウイルスやウイルス形状ナノ粒子を捕集できる革新的マイクロシリンダーとして完成する。①各種蛋白質/高分子ハイブリッドマイクロチューブモーターの合成内孔表面に白金ナノ粒子（PtNP）を担持した高分子マイクロチューブの調製を完了したので（2021年度）、引き続き外表面にフェチュインを結合した蛋白質/高分子ハイブリッドマイクロチューブ（Fet/PtNP）を合成した。さらに、内孔壁の白金ナノ粒子をカタラーゼに変換したマイクロチューブも合成した。得られたマイクロチューブモーターが過酸化水素水溶液中で酸素バブルを噴出しながら自走することを明らかにした。②インフルエンザウイルス形状蛍光ナノ粒子の合成インフルエンザウイルスの表面にはスパイク蛋白質ヘマグルチニン（HA）が突出しており、それが宿主細胞表面にあるシアル酸を認識・結合することで感染が始まる。蛍光ポリスチレンビーズ（粒径100nm）の表面カルボキシル基にニッケル（ニトリロ三酢酸）錯体を結合し、His-tag-HAを混合する方法により、表面にHAを固定したインフルエンザウイルス形状蛍光ナノ粒子を合成した。