薬物・遺伝子を担持した高分子キャリヤーの単一細胞内ダイナミクス

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薬物や遺伝子を効率よく癌細胞や細胞内標的に運搬する機能性材料としてモノクローナル抗体、コラーゲン、およびシクロデキストリンを用いた。癌細胞へ蓄積される光機能性分子(ポルフィリン)に結合するモノクローナル抗体あるいは化学修飾シクロデキストリンを作製し、その複合体の機能を探究した。さらに高分子キャリヤー可視化のための新規水溶性発光材料を合成することに成功した。1.抗体を用いた光誘起電子移動制御システムの構築水溶性の合成ポルフィリン(テトラカルボキシフェニルポルフィリン,TCPP)の亜鉛錯体(Zn-TCPP)に結合するモノクローナル抗体を数種類得た。そのうちの1種、抗体2B6とZn-TCPPとの錯体に電子アクセプターとしてメチルビオロゲン(MV^<2+>)を添加すると、Zn-TCPPからMV^<2+>への光誘起電子移動が促進されることを見出した。抗体非存在下では電子移動生成物がほとんど生成しない濃度条件下でも、抗体を添加すると安定なカチオンラジカルが得られることがわかった。このポルフィリン-抗体錯体を光増感剤として用いて新たな水素発生システムを構築した。2.シクロデキストリンとポルフィリンとの超分子形成とその光物理的挙動電子アクセプターを剛直あるいは屈曲性のスペーサーを介してシクロデキストリンに結合させた化合物を合成した。これらのホスト化合物とポルフィリンとの錯体形成に伴うポルフィリンから電子アクセプターへの光誘起電子移動を観測した。屈曲性スペーサーを介して化学修飾したシクロデキストリンはその空孔内に化学修飾した分子が取り込まれた構造を有しており、ここにポルフィリンを添加するとシクロデキストリンに取り込まれていたゲスト分子が交換してはじめて電子移動が起こることを見出した。3.新規水溶性発光材料の合成イリジウムを核とする水溶性金属錯体を合成した。この錯体はpHに応じて異なる発光特性を示すことがわかった。また添加する金属イオンに応じて発光強度が変化することから金属イオンセンサーとしても利用可能であることがわかった。