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脂質ナノ粒子形成メカニズムに基づくDDSキャリア製造マイクロデバイス開発への応用

基于脂质纳米颗粒形成机制的DDS载体制造微器件开发应用

基本信息

批准号：
19J20939
负责人：
木村笑
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、「従来よりも精密な粒径制御が可能な脂質ナノ粒子製造デバイスの開発」へ向けて、これまでに開発したマイクロ流体デバイス（バッフルデバイス）の粒径制御性の改良と人工エクソソーム作製への応用において進展があった。まず、従来のバッフルデバイスは低総流量において希釈過程で溶媒の濃度勾配が生じ、生成粒子の粒径のばらつきが大きくなることが課題であった。そこで低総流量での均一な溶媒希釈に優れているカオティックミキサーデバイスの三次元的な流体挙動に着目し、新たに三次元化バッフルデバイスを設計した。これにより、従来のバッフルデバイスよりも精密に粒径制御して20 nm～100 nmの脂質ナノ粒子を作製することに成功した。また、高総流量でのバッフルデバイスの迅速な溶媒希釈挙動が核酸を搭載した非カチオン性脂質ナノ粒子（人工エクソソーム）の高効率な作製に応用できることを見出した。従来のバッチ法およびカオティックミキサーデバイスでは粒子中に高効率（50%以上）で核酸を封入し、同時に粒径を精密に制御することは困難であった。そこで、バッフルデバイスによる粒子作製方法を応用したところ、従来よりも精密な粒径制御性と高い核酸封入率を示した。これは脂質溶液と緩衝液の液-液界面において迅速に溶媒が希釈されることで脂質分子と核酸によるコアが効率よく形成できたことを示唆しており、バッフルデバイスのエクソソーム創薬への応用が期待される。

This year, we have made great progress in the development of particle size control technology for the improvement of particle size control technology. The problem of solvent concentration matching and particle size distribution in low flow rate process is discussed. The three-dimensional fluid dynamics are designed for low flow rate, uniform solvent requirements, and new three-dimensional solutions. The particle size control of lipid particles ranging from 20 nm to 100 nm has been successfully carried out. The rapid solvent mobilization, high throughput, and high efficiency of nucleic acid loading on lipid particles (artificial solutions) have been demonstrated. It is difficult to control the particle size accurately with a high efficiency (more than 50%). The particle preparation method is simple, accurate, particle size control and high nucleic acid encapsulation efficiency. The lipid solution and the buffer liquid-liquid interface rapidly change the solvent, the lipid molecule and the nucleic acid, and the efficiency of the formation of the lipid molecule and the nucleic acid.

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

バッフル構造を配置したマイクロ流路による脂質ナノ粒子の粒径精密制御

利用具有挡板结构的微通道精确控制脂质纳米粒子的粒径

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
木村笑;真栄城正寿;石田晃彦;谷博文;渡慶次学
通讯作者：
渡慶次学

脂質ナノ粒子形成後の二次希釈操作が粒子サイズへ与える影響の解明

阐明脂质纳米颗粒形成后二次稀释操作对粒径的影响

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
木村笑;真栄城正寿;岡部奈々;佐藤悠介;石田晃彦;谷博文;原島秀吉;渡慶次学
通讯作者：
渡慶次学

A Microfluidic Methodology for One-Step Production of Size-Controlled Artificial Exosomes and Application to RNA Deliver

一种用于一步生产尺寸控制的人工外泌体的微流体方法及其在 RNA 递送中的应用

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kimura Niko;Maeki Masatoshi;Ishida Akihiko;Tani Hirofumi;Tokeshi Manabu
通讯作者：
Tokeshi Manabu

核酸ナノキャリア製造のための新規バッフルデバイスの開発

一种用于核酸纳米载体生产的新型挡板装置的开发

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
木村笑;真栄城正寿;石田晃彦;谷博文;渡慶次学
通讯作者：
渡慶次学

A Microfluidic Methodology for One-Step Production of Size-Controlled Artificial Exosomes and Application to RNA Delivery

一种用于一步生产尺寸控制的人工外泌体的微流体方法及其在 RNA 递送中的应用

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
Proc. The 11th CSE International Autumn School & The 8th ALP International Symposium
影响因子：
0
作者：
Kimura Niko;Maeki Masatoshi;Ishida Akihiko;Tani Hirofumi;Tokeshi Manabu
通讯作者：
Tokeshi Manabu