光分子スイッチによる人工細胞ソーティング

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本研究では、光に応答するジェミニ脂質を各種合成し、これらを光分子スイッチとして用い、光により、リポソームを自在に集積・組織化することを目的とした。さらに、この系を展開し様々な分子スイッチを組み込んだ人工細胞の混合溶液から、必要なもののみを光によって選別しこれらを基板上に並べる「人工細胞ソーティング」の実現を目指した。これらの目的のもと研究を推進し、今年度は以下の研究成果を得た。(1)光分子スイッチによる人工多細胞システムの制御:合成した光分子スイッチをリポソームに組み込み、その光応答に基づくリポソーム間会合挙動について、動的光散乱測定、示差走査熱量測定、ゼータ電位測定、蛍光異方性測定などの手法を駆使し、網羅的な知見を得た。(2)光分子スイッチによる「人工細胞ソーティング」:光分子スイッチによるリポソームの会合の原理を展開し、さまざまな光に応答する別種の分子スイッチを組み込んだリポソームの混合溶液から、目的とするリポソームを光によって選び出し、基板上にソーティングできることを明らかにした。基板は、従来から用いられている脂質平面二分子膜を固体基板上に作製し、これに分子スイッチを組み込んで用いた。さらに、固体基板のみならず、ジャイアントリポソームに分子スイッチを組み込むことで、ジャイアントリポソームを用いたリポソームソーティングが実現できることも明らかにした。