カーボンナノチューブによる細胞・組織へのデリバリーシステムの構築

使用碳纳米管构建细胞和组织的递送系统

• 批准号: 15659471
• 负责人: 戸塚 靖則
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15659471/
• 关键词: カーボンナノファイバー; 発現プラスミド; 合成ペプチド; 遺伝子導入

遺伝子導入用Toolとしてカーボンナノファイバーを用い、ターゲットとする細胞へ、特異的かつ効率的に遺伝子導入を行うことを目的に実験を行った。カーボンナノファイバーを水溶化し細胞培養液中に加えたところ、細胞活性には変化を及ぼさず、細胞への生物学的活性はほとんどないものと考えられた。水溶化したカーボンナノファイバーにインターカレーターであるanthraquinoe-1-diazoniumを結合させ、その後インターカレーター結合でb-Gal発現プラスミドを結合させた。結合の有無をPCRにより検討したところ、カーボンナノファイバーにプラスミドが結合していることが確認された。このようなカーボンナノファイバー/beta-Gal発現プラスミド結合体を用いて、ヒト肺がん由来細胞株H1299への遺伝子導入を試みた。カーボンナノファイバーは酸処理〜破砕後フィルターにより分離した数種類のサイズのものを用いて実験を行った。その結果、カーボンナノファイバーの長径が200nmを超えるサイズのものでは遺伝子導入効果は認められなかったが、200nm以下のサイズを含むフラクションのものでは、青色のbeta-Gal遺伝子発現が認められた。細胞表面にはそれぞれの組織・細胞に応じた特有のレセプター構造が存在し、このレセプターには特異的に結合するリガンドが同定されている。ヒト肺がん細胞株A431はEGFレセプターを高発現していることが知られている。EGFレセプターに結合するEGFのアミノ酸配列をもとに、ペプチドを合成し、このペプチドをカーボンナノファイバーに結合させた。ペプチドはN末端にビオチンを標識し、以後の検索に用いた。このようなカーボンナノファイバー/beta-Gal発現プラスミド/EGFペプチド結合体を用いて、ヒト肺がん由来細胞株A431への遺伝子導入を試みた。その結果、EGFレセプターを発現するA431への特異的な遺伝子導入が認められ、今後、腫瘍特異的発現分子を標的にした遺伝子治療への展望が開かれた。

Heritage 伝 son import with Tool と し て カ ー ボ ン ナ ノ フ ァ イ バ ー を い, タ ー ゲ ッ ト と す へ る cells, specific か つ に of unseen rate 伝 son import line を う こ と に を purpose be 験 を line っ た. カ ー ボ ン ナ ノ フ ァ イ バ ー を water dissolve し に in cell cultures of add え た と こ ろ, cell activity に は - を and ぼ さ ず, cell へ の biology activity of は ほ と ん ど な い も の と exam え ら れ た. Water dissolve し た カ ー ボ ン ナ ノ フ ァ イ バ ー に イ ン タ ー カ レ ー タ ー で あ る anthraquinoe - 1 - diazonium を combining さ せ, そ の after イ ン タ ー カ レ ー タ ー combining で b - Gal 発 now プ ラ ス ミ ド を combining さ せ た. Combining の presence of を PCR に よ り beg し 検 た と こ ろ, カ ー ボ ン ナ ノ フ ァ イ バ ー に プ ラ ス ミ ド が combining し て い る こ と が confirm さ れ た. こ の よ う な カ ー ボ ン ナ ノ フ ァ イ バ ー / beta - Gal 発 now プ ラ ス ミ ド combination を with い て, ヒ ト lung が ん origin cell lines H1299 へ の heritage 伝 son import を try み た. カ ー ボ ン ナ ノ フ ァ イ バ ー は acid 処 manage to break after 砕 フ ィ ル タ ー に よ り separation し た several kinds の サ イ ズ の も の を with い て be 験 を line っ た. そ の results, カ ー ボ ン ナ ノ フ ァ イ バ ー の length to diameter が 200 nm を super え る サ イ ズ の も の で は posthumous son 伝 import services fruit は recognize め ら れ な か っ た が, below 200 nm の サ イ ズ を containing む フ ラ ク シ ョ ン の も の で は, cyan の beta - Gal heritage 伝 son 発 が now recognize め ら れ た. Cell surface に は そ れ ぞ れ の tissue, cell に 応 じ た の unique レ セ プ タ ー tectonic が し, こ の レ セ プ タ ー に は specific に combining す る リ ガ ン ド が with fixed さ れ て い る. ヒ ト lung が ん cell lines A431 は EGF レ セ プ タ ー を high 発 now し て い る こ と が know ら れ て い る. EGF レ セ プ タ ー に combining す る EGF の ア ミ ノ acid with column を も と に, ペ プ チ ド を synthetic し, こ の ペ プ チ ド を カ ー ボ ン ナ ノ フ ァ イ バ ー に combining さ せ た. The N terminal of ペプチド ペプチド にビ にビ チ チ チ を を is identified as に, and the subsequent <s:1> 検 cable に is marked with に た. こ の よ う な カ ー ボ ン ナ ノ フ ァ イ バ ー / beta - Gal 発 now プ ラ ス ミ ド / EGF ペ プ チ ド combination を with い て, ヒ ト lung が ん origin cell lines A431 へ の heritage 伝 son import を try み た. そ の results, EGF レ セ プ タ ー を 発 now す る A431 へ の な of specific 伝 son import が recognize め ら れ, in the future, swollen sores of specific molecular を 発 now mark に し た heritage 伝 son treatment へ の outlook が open か れ た.

项目成果

Biological behavior of hat-stacked carbon nanofibers in the subcutaneous tissue in rats.

• DOI: 10.1021/nl0484752
• 发表时间: 2005
• 期刊: Nano letters
• 影响因子: 10.8
• 作者: A. Yokoyama;Y. Sato;Y. Nodasaka;Satoru Yamamoto;T. Kawasaki;M. Shindoh;T. Kohgo;T. Akasaka;M. Uo;F. Watari;K. Tohji