金ナノ粒子の表面デザインを駆使したプロテインコロナの光制御法の開発

利用金纳米粒子表面设计开发蛋白质电晕光学控制方法

• 批准号: 22K19929
• 负责人: 三友 秀之
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19929/
• 关键词: 金ナノ粒子; 表面修飾; プロテインコロナ

本研究では、高い光機能性と生体適合性を有する金ナノ粒子を用いたナノ粒子医療の開発に取り組んでいる。ナノ粒子医療においては、粒子が血中を安定に滞留し、対象とする疾患部位に特異的に作用するターゲット能が重要である。しかし、一般的に、ナノ粒子が血中に投与されると粒子の表面に様々なタンパク質が吸着してプロテインコロナを形成し、マクロファージに認識されて排除されたり、目的細胞へのターゲット能が失われたりする。このような課題に対し、これまで吸着性を低減するための表面デザインが検討されてきた。本研究では、一歩進んだ“プロテインコロナを制御する手法”の開発を目指し、粒子の表面デザインについて検討を進めている。具体的には、自身のタンパク質が吸着することで粒子の凝集体形成を抑制し、かつ免疫システムから異物として認識されないようにしながらも、マクロファージが認識するようなタンパク質は吸着せず、さらには、特定の部位に到着した際には光刺激によってターゲット能を発揮できるナノ粒子の創製を目指している。令和４年度は、研究代表者が開発してきた温度応答性を付与する表面被覆分子による機能化を拡張し、よりオリゴエチレングリコール分子鎖が長い分子と混合することで、粒子表面へのタンパク質の吸着性を制御できることを新たに発見した。また、オリゴエチレングリコールが長い分子と混合したことによって応答温度が上昇することが確認されたが、適切な応答温度への再設定も達成した。つまり、体温付近での鋭敏な温度応答性を維持しながら、タンパク質の吸着性を制御可能な表面デザインを見いだした。結果として、血清をいれた細胞培養液中において、血清タンパク質の吸着による粒子の分散安定化と温度変化に応答した粒子の集合化を両立できることがあきらかになった。

In this study, the combination of high optical functionality and biological suitability was studied. Particle therapy is important for the stability of particles in the blood and for the specific function of the affected site. In general, particles are injected into the blood, particles are adsorbed on the surface, particles are formed, particles are recognized, and target cells are excluded. The problem is that the adsorption capacity is reduced, and the surface temperature is reduced. This research aims to further develop the development of the "Protelina Konan Control Technique" and further discuss the surface design of particles. Specifically, particle aggregation is inhibited, immune system is activated, foreign body is recognized, specific site is activated, light stimulation is activated, particle creation is indicated. In 2004, the research representative discovered that the surface coating molecules were functionalized, and that the particle surface coating molecules were adsorbed. The temperature of the reaction mixture is determined by the temperature of the reaction mixture. The temperature of the skin is very high, the sensitivity of the skin is very high, the absorption of the skin is very low, and the surface temperature is very high. The results showed that the concentration of serum in cell culture medium was higher than that in control group, and the concentration of serum was higher than that in control group.

项目成果

フォトサーマルセラピー応用に向けた温度応答性金ナノ粒子の表面分子デザイン

用于光热治疗应用的温度响应性金纳米颗粒的表面分子设计

• 发表时间: 2022
• 作者: 丹羽萌乃佳;三友秀之;熊 坤;与那嶺雄介;居城邦治
• 通讯作者: 居城邦治

DNA-Functionalized Silver Nanoparticles in an Alcoholic Solvent for Environment-Dictated Multimodal Actuation

• DOI: 10.1021/acsanm.2c01493
• 发表时间: 2022-07
• 期刊: ACS Applied Nano Materials
• 影响因子: 5.9
• 作者: Linying Kong;Luyang Wang;Yali Shi;Lin Peng;Xingguo Liang;Guoqing Wang;Hideyuki Mitomo;T. Takarada;K. Ijiro;M. Maeda

生体環境中における分散性改善に向けた温度応答性金ナノ粒子の表面分子デザイン

温度响应型金纳米粒子的表面分子设计，以提高在生物环境中的分散性

• 发表时间: 2023
• 作者: 丹羽萌乃佳;三友秀之;熊 坤;与那嶺雄介;居城邦治
• 通讯作者: 居城邦治

金ナノ粒子表面のアルカンチオール交換による表面物性の再設計

通过烷硫醇交换重新设计金纳米颗粒的表面性质

• 发表时间: 2022
• 作者: 熊 坤;三友秀之;与那嶺雄介;居城邦治
• 通讯作者: 居城邦治