高分子ナノ構造の精密設計と遺伝子治療、再生医療への応用

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多分岐型遺伝子導入材、スターベクター(SV)の高分子ナノ構造の設計SVはベンゼン環を中心に分岐した合成高分子で、1から最大6分岐型のSVを作成することが可能である。SVの細胞への遺伝子導入効率は分岐数の増大とともに増え、6分岐型が最高となった。また、7分岐型以上の遺伝子導入効率を調べるために、高分岐型以上の開始材の作成を試みた。SVのもととなる多分岐の開始材を溶液中で光照射することにより、最大で20分岐型の開始材を作成することができた。化合物の同定はRI・UV検出器を有するGPCと^1H-NMRにより行った。これを用いて20分岐型のSVを作成することで、遺伝子導入効率が大きく向上することが期待できる。SVの生体への応用(遺伝子治療への応用と再生医療への応用)エラスチン含有バイオチューブ作成にあたり、第一段階としてDNAとSVのシリコンにおける滞在性を調べた。SVにはカチオン性で感温性を有するものを使用し、DNAには予備実験としてGFP発現のpQBI25等を用いた。感温性は、生体内にSVとDNAのポリイオンコンプレックスでコーティングされたシリコン基材を入れる時に重要であり、体温で疎水性となるコーティングであれば、コーティングシリコンの皮下への埋め込み時にコーティングの溶出を防ぐために必要である。そこでDNAとSVのポリイオンコンプレックスが35℃からの疎水性となる組成を濁点測定により調べ、粒径測定により確認した。次にシリコン基材へポリプレックスを塗布して1週間水に浸した後取り出し、コーティングが1週間後も存在していることをX線電子分光法(ESCA)で確認し、塗布条件を決定した。第二段階のIn vitroでの実験として、コーティングシリコン上に細胞を播種し、細胞がシリコンに付き培養出来る事を確認し、遺伝子導入が行われている事を蛍光顕微鏡とFACSを用いて確認した。第三段階ではラットの皮下にコーティングシリコン基材を埋め込み、一週間後に取り出して凍結切片を調べたが、遺伝子発現はほとんど見られなかった。