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Establishment of Nucleic Acid Production System Utilizing Magnetic Nanoparticles

利用磁性纳米粒子建立核酸生产系统

基本信息

批准号：
22KJ1236
负责人：
須藤達也
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1236/
关键词：
核酸医薬品ナノ粒子反応/分離システム

项目摘要

分子量500以下の「低分子医薬品」と比較して標的特異性が高く、分子量1万以上の「抗体医薬品」と比較して化学合成が容易であることから、分子量が500~5000程度の「中分子医薬品」が注目を集めている。その中でも、「核酸医薬品」はこれまで治療が困難であったウイルス感染症や遺伝子疾患に対して効果の高い治療薬として期待されている。したがって、有用な医薬品候補物となる核酸分子を時間や資源の点から効率的に生産するシステムを構築することが望まれている。そこで申請者は、サイズが数nm程度の「磁性ナノ粒子」の表面で核酸分子を合成することで、磁石によって目的の核酸分子を迅速に回収することが可能な核酸分子反応/分離システムの開発を目指している。反応溶媒中における磁性ナノ粒子の分散状態は核酸合成の反応収率に大きな影響を与える。したがって、粒子表面の状態を適切に設計することで分散状態を制御することが求められる。そこで、本年度は反応溶媒である疎水性溶媒中においてナノ粒子を均一に分散させるための表面設計手法の構築に取り組んだ。その結果として、表面分子の分子鎖長や分子内の二重結合の存在がナノ粒子の分散性に大きな影響を与えることを解明した。本成果に関連した成果は計2本の英語論文として化学系の学術誌にて発表しており、複数の国内学会にて発表を行った。また、核酸分子の合成条件の基礎的な検討も実施しており、本課題を進めるうえで必要な基礎的な知見の獲得も果たした。以上の研究成果は、上述した「核酸分子反応/分離システム」の確立に繋がる重要な知見である。

"Low molecular weight pharmaceutical products" with molecular weight of less than 500 and "antibody pharmaceutical products" with molecular weight of more than 10,000 and "middle molecular weight pharmaceutical products" with molecular weight of 500 to 5,000 are easy to synthesize. "Nucleic acid drugs" are difficult to treat, such as infectious diseases and genetic diseases, and are expected to be highly effective in treating them. A candidate for a useful medical product is a nucleic acid molecule that is expected to be produced at a time when resources are available. The applicant shall provide instructions for the synthesis of nucleic acid molecules on the surface of magnetic particles of several nm in size, and for the rapid recovery of target nucleic acid molecules on the surface of magnetic particles of several nm in size, and for the development of nucleic acid molecule reaction/separation system. The dispersion state of magnetic particles in the solvent greatly affects the reaction rate of nucleic acid synthesis. The state of the particle surface is properly designed, and the dispersion state is controlled. This year, the composition of surface design methods in aqueous solvents was selected for uniform dispersion of particles. As a result, the molecular chain length of surface molecules and the existence of double bonds in molecules have a great influence on the dispersion of particles. This paper is related to the achievements of two English papers and academic journals of the Department of Chemistry. The basic knowledge of nucleic acid molecular synthesis conditions is necessary to achieve the results. The above research results are important insights into the establishment of the above-mentioned "nucleic acid molecular reaction/isolation system."