ナノポアベシクルの細孔を利用した高分子の透過現象観測

利用纳米孔囊泡的孔观察聚合物渗透现象

• 批准号: 20740246
• 负责人: 山田 悟史
• 金额: $ 1.58万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20740246/
• 关键词: 生体模倣系; 脂質二重膜; 自己組織化; ソフトマター物理; 界面化学

生物の細胞やその小器官のしきりである生体膜は主に両親媒性分子であるリン脂質の二重膜により構成されている。この脂質二重膜はグルコースより大きな非電解質やイオンに対して強いバリアー能を有しており、内部から物質が流出するのを防いでいる。その一方、生命活動を維持するためには外部との物質交換が必要不可欠であるため、生体膜に点在しているチャネルと呼ばれるナノ細孔等を介して物質の選択的輸送が行われている。本研究では、このような生体内における物質輸送の理解に向けた模倣系構築の一環として、直径数nmの細孔を有する小胞、ナノポアベシクルに着目した研究を提案する。特に、炭化水素鎖の長さが異なる2種類のリン脂質を混合した"長鎖リン脂質/短鎖リン脂質混合系"は、自発的に均質なナノポアベシクルが形成されることを研究代表者は最近の研究から明らかにしており、本研究はこれを利用したモデルの構築を目指すものである。研究の初年度である平成20年度は、ナノポアベシクルに高分子を封入するための開発要素として、高分子添加によるベシクルの安定性について検証を行った。高分子として電気的に中性なポリエチレングリコール(PEG)を用いて実験を行ったところ、50mg/mL程度のPEG濃度においてベシクルの再構築が起きることが分かった。また、分子量に対する依存性についても調べるために分子量を4000、40000のPEGを用いて実験を行った結果、再構築の程度に差はあるものの、いずれの分子量においても再構築が生じることが明らかとなった。ベシクル自体の再構築が生じてしまうと高分子の移動がナノポアを介したものなのか、もしくは再構成によるものなのかを区別することが困難となってしまうため、今後は再構成のメカニズム解明を目指すと共に、これを抑制する手段を検討していく。

Biological membrane is composed of two layers of lipid. The lipid bilayer membrane has a large electrolyte and a strong electrolyte. It can prevent the outflow of internal substances. The material exchange between the outside and the outside is necessary for the maintenance of life activities. The transportation of materials through pores in the biological membrane is necessary. This study is aimed at understanding the transport of substances in organisms and proposing a study on the construction of a ring of pores with diameters of several nm. In particular, the long chain of carbon chain is different from the long chain of two kinds of lipids. The "long chain lipid/short chain lipid mixture system" is a self-generated homogeneous system. The research representative has recently studied the structure of the "long chain lipid/short chain lipid mixture system." In the first year of the study, the stability of polymer encapsulation was tested in the second year of the study. The polymer is electrically neutral and the PEG concentration is about 50mg/mL. The molecular weight of PEG is 4000 and 40000. The molecular weight of PEG is 4000 and 40000. The molecular weight of PEG is 4000 and 40000. The molecular weight of PEG is 4000. The molecular weight of PEG is 4000 and 40000. The molecular weight of PEG is 4000. The molecular weight of PEG is 4000. The re-construction of the polymer itself is difficult to distinguish from the re-construction of the polymer, and the re-construction of the polymer in the future is difficult to understand and control.

项目成果

Nanopore formation on unilamellar vesicles of long- and short-chain lipids

长链和短链脂质单层囊泡上纳米孔的形成

• 发表时间: 2009
• 期刊: PHYSICAL REVIEW E 79
• 作者: Norifumi L. Yamada;Mafumi Hishida;Naoya Torikai
• 通讯作者: Naoya Torikai

ベシクル表面のナノポアを起点とした膜融合

从囊泡表面的纳米孔开始膜融合

• 发表时间: 2009
• 作者: T. Kato;T. Yamabe;T. Kato;T. Kato;N. L. Yamada;T. Kato;山田悟史
• 通讯作者: 山田悟史

長鎖リン脂質/短鎖リン脂質混合系におけるナノポアベシクルの形成機構

长链磷脂/短链磷脂混合体系中纳米孔囊泡的形成机制

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Kato;T. Yamabe;T. Kato;T. Kato;N. L. Yamada;T. Kato;山田悟史;T.Kato;山田悟史
• 通讯作者: 山田悟史

長鎖リン脂質/短鎖リン脂質混合系におけるベシクルのナノ細孔形成に関連した履歴現象 II

长链磷脂/短链磷脂混合体系中与囊泡纳米孔形成相关的滞后现象II

• 发表时间: 2008
• 作者: T. Kato;T. Yamabe;T. Kato;T. Kato;N. L. Yamada;T. Kato;山田悟史;T.Kato;山田悟史;T.Kato;T. Kato;山田悟史
• 通讯作者: 山田悟史