Design of inorganic-organic materials for drug delivery of molecular targeted therapeutics

本研究の目的は、基課題である「高分子ナノ粒子キャリアの病原体との相互作用の可視化のための電子顕微鏡評価法の開発」研究を発展させ、①バイオフィルム感染症治療のための有機無機複合製剤の設計をするとともに、②作製した製剤の最適化のため最先端の電子顕微鏡群及び放射光を用いた評価系の確立を進めるものである。2018年度は国内で有機無機複合製剤の設計法を確立し、調製した製剤の抗菌活性評価や形態観察、化学結合状態、構造評価を行った。2019年度は、受け入れ先であるフランスのパリディドロ大学にて、液中観察ホルダーを用いて有機無機複合製剤への電子線ダメージが少ない観察条件を導くことに成功している。2020-2022年度は、コロナウィルスの事態のために海外渡航ができず、予定をしていた国際共同研究が実施できなかったため、新規観察法の確立が難しかった。そのため国内において、今年度はターゲットであるバイオフィルム形成菌の様々な環境下におけるイオフィルム形成機構を明らかにした。さらに、国内の研究協力者（OIST Prof. Amy Shen）と協力し、バイオセンサーを用いて金属微粒子が菌にもたらす酸化ストレスの測定を実施した。また、クライオ電子顕微鏡を用いた高分子製剤の評価を実施した（OIST 菅野亮博士）。また、研究協力者が開発を進めている液中観察が可能なセルを用いて製剤および菌のイメージングの可能性を探った（NIMS 竹口雅樹博士）。2023年度にはdiamond light resource施設に滞在し、液中TEMに加えて放射光を用いた分光分析とイメージングにより、ターゲットに対する有機無機複合製剤の動的挙動・製剤効果を明らかにする。実験はdiamond light resource施設にて進める予定である。

本研究の目的は、基課題である「高分子ナノ粒子キャリアの病原体との相互作用の可視化のための電子顕微鏡評価法の開発」研究を発展させ、①バイオフィルム感染症治療のための有機無機複合製剤の設計をするとともに、②作製した製剤の最適化のため最先端の電子顕微鏡群及び放射光を用いた評価系の確立を進めるものである。2018年度は国内で有機無機複合製剤の設計法を確立し、調製した製剤の抗菌活性評価や形態観察、化学結合状態、構造評価を行った。2019年度は、受け入れ先であるフランスのパリディドロ大学にて、液中観察ホルダーを用いて有機無機複合製剤への電子線ダメージが少ない観察条件を導くことに成功している。2020-2022年度は、コロナウィルスの事態のために海外渡航ができず、予定をしていた国際共同研究が実施できなかったため、新規観察法の確立が難しかった。そのため国内において、今年度はターゲットであるバイオフィルム形成菌の様々な環境下におけるイオフィルム形成機構を明らかにした。さらに、国内の研究協力者（OIST Prof. Amy Shen）と協力し、バイオセンサーを用いて金属微粒子が菌にもたらす酸化ストレスの測定を実施した。また、クライオ電子顕微鏡を用いた高分子製剤の評価を実施した（OIST 菅野亮博士）。また、研究協力者が開発を進めている液中観察が可能なセルを用いて製剤および菌のイメージングの可能性を探った（NIMS 竹口雅樹博士）。2023年度にはdiamond light resource施設に滞在し、液中TEMに加えて放射光を用いた分光分析とイメージングにより、ターゲットに対する有機無機複合製剤の動的挙動・製剤効果を明らかにする。実験はdiamond light resource施設にて進める予定である。