がん細胞表面・DDS用微粒子表面相互作用のAFMによる評価法の開発

ドラッグデリバリーシステム(DDS)に用いる粒子は、ターゲットがガンの場合、血管壁透過が可能でかつ腎臓で濾過されない大きさ、すなわち粒径50〜100nmが期待されている。しかし細胞とこれら粒子との相互作用はほとんどわかっていないため、設計指針が求められている。前年度の成果より、付着力は、10分以上の接触時間を取らないと発現しないことが明らかになっており、また細胞の種類や表面の状態により異なり、細胞と押し付けているプローブ表面との親和性に依存することが示唆され、どちらかというと疎水性の表面との付着力が大きい傾向がわかっている。そこで本年度は、種々に表面改質したシリカ粒子をコロイドプローブとして、細胞-プローブ間の付着力の検討を詳細に行った。培地中で、シリカ粒子-細胞間の付着力を原子間力顕微鏡により直接測定した。その結果、シリカ粒子を炭素数が1〜17のいずれの改質剤で修飾した場合でも、またPEGなどの半親水性物質で改質場合でも、シリカ粒子だけの場合に比べて付着力の値はほとんど影響しないが、カチオン基を含むカップリング剤で改質した場合だけは、非常に大きな付着力が得られた。細胞表面はマイナス帯電であり、整合性がある。このことは、表面がカチオン性だとマクロファージに代謝されやすいことを示しているが、逆に、キャリアだけをカチオン性としてマクロファージなどで代謝させれば、中身の薬剤だけを患部に届けることができる可能性が示唆している。

ドラッグデリバリーシステム(DDS)に用いる粒子は、ターゲットがガンの場合、血管壁透過が可能でかつ腎臓で濾過されない大きさ、すなわち粒径50〜100nmが期待されている。しかし細胞とこれら粒子との相互作用はほとんどわかっていないため、設計指針が求められている。前年度の成果より、付着力は、10分以上の接触時間を取らないと発現しないことが明らかになっており、また細胞の種類や表面の状態により異なり、細胞と押し付けているプローブ表面との親和性に依存することが示唆され、どちらかというと疎水性の表面との付着力が大きい傾向がわかっている。そこで本年度は、種々に表面改質したシリカ粒子をコロイドプローブとして、細胞-プローブ間の付着力の検討を詳細に行った。培地中で、シリカ粒子-細胞間の付着力を原子間力顕微鏡により直接測定した。その結果、シリカ粒子を炭素数が1〜17のいずれの改質剤で修飾した場合でも、またPEGなどの半親水性物質で改質場合でも、シリカ粒子だけの場合に比べて付着力の値はほとんど影響しないが、カチオン基を含むカップリング剤で改質した場合だけは、非常に大きな付着力が得られた。細胞表面はマイナス帯電であり、整合性がある。このことは、表面がカチオン性だとマクロファージに代謝されやすいことを示しているが、逆に、キャリアだけをカチオン性としてマクロファージなどで代謝させれば、中身の薬剤だけを患部に届けることができる可能性が示唆している。