Preparation and Functionalization of Artificial Multi-cellular Systems by employing Organic-Inorganic Hybrid Nanocapsules

有机-无机杂化纳米胶囊人工多细胞系统的制备和功能化

基本信息

批准号：
15205022
负责人：
KIKUCHI Jun-ichi
金额：
$ 32.86万
依托单位：
Nara Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

Recently, we have developed Cerasome, a novel artificial cell membrane with high morphological stability. In the present study, we constructed artificial multi-cellular systems by employing such stable membranes and evaluated their functions as molecular devices. Topics obtained in this research are follows.1.In order to establish the guidepost for molecular design of the lipids which are able to control the aggregate morphology of the Cerasome, various types of the Cerasome-forming lipids were prepared. Physicochemical characterization of the lipid aggregates were performed by means of transmission and scanning electron microscopy, atomic force microscopy, differential scanning calorimetry, and dynamic light scattering measurements. As a result, we established the preparation procedures of various Cerasomes with a size in a range of 50-5000 nm.2.Intra- and inter-membrane interactions to create highly organized architectures of the artificial cell membranes were evaluated. For hierarch … More ical assembly of the artificial cells, multipoint and multi-functional assistance of intermolecular interactions, such as electrostatic and metal-coordination interactions, were found to be much effective.3.Functional factors to develop the molecular devices using the artificial celluls were clarified. For example, we observed effective intermolecular communication between an artificial receptor and a natural enzyme on a platform of the artificial membranes such as the Cerasome. We also constructed an artificial multi-cellular system in which reversible assembly of the cells was controlled by logic response of a molecular switch embedded in the membrane. Highly efficient charge separation was observed in an artificial cell containing fullerenes. Appropriate external signals such as biomolecules, ions, photons, and thermal stimuli effectively control the functions of artificial cells as the molecular devices.In conclusion, the artificial cells designed by introducing the concept of the organic-inorganic hybrids are potent self-organized materials in the research area of bio-nano science. Less

最近，我们开发了Cerasome，这是一种具有高形态稳定性的新型人造细胞膜。在本研究中，我们通过采用这种稳定的膜并评估它们作为分子装置的功能来构建人工多细胞系统。遵循了这项研究中获得的主题。1.为了建立能够控制谷神经体的骨料形态的脂质分子设计的指南，制备了各种类型的凝聚力体形成的脂质。通过传输和扫描电子显微镜，原子力显微镜，差异扫描量热法和动态光散射测量测量来进行脂质聚集体的理化表征。结果，我们建立了各种CERASOME的制备程序，其大小在50-5000 nm.2.intra-和膜间相互作用的范围内，以创建高度有组织的艺术细胞机理体系结构。对于层次……人造细胞的更加组装，发现了分子间相互作用的多功能和多功能辅助，例如静电和金属配位相互作用，这是非常有效的。3。使用人工细胞开发分子设备的功能性因子。例如，我们观察到人造受体和天然酶之间的有效分子间通信在人造膜的平台上，例如神经膜体。我们还构建了一个人工多细胞系统，其中通过嵌入膜中的分子开关的逻辑响应来控制细胞的可逆组装。在含有富勒烯的人造细胞中观察到高效的电荷分离。适当的外部信号，例如生物分子，离子，照片和热刺激有效地控制人造细胞作为分子设备的功能。结论，通过引入有机企业杂交的概念而设计的人造细胞是生物 - 纳诺科学研究领域中潜在的自组织材料。较少的

项目成果

期刊论文数量（178）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

New Development of Liposome Applications. "Artificial Signal Transduction System" (K.Akiyoshi and K.Tsujii, eds.)

脂质体应用的新进展。

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
J.Kikuchi;et al.
通讯作者：
et al.

Photoresponsive Functions of Supramolecular Lipid Assemblies

超分子脂质组装体的光响应功能

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Photochemistry 36(1)
影响因子：
0
作者：
J.Kikuchi;et al.
通讯作者：
et al.

Artificial Cells exhibiting Logic Response

表现出逻辑响应的人造细胞

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Kobunshi 55(5)
影响因子：
0
作者：
M.Morisue;D.Kalita;N.Haruta;Y.Kobuke;J.Kikuchi
通讯作者：
J.Kikuchi

有機-無機なのハイブリッド「セラソーム」を基板とする分子間コミュニケーションシステムの構築

以有机-无机杂化“陶瓷体”为底物构建分子间通讯系统

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
高分子論文集 61・10
影响因子：
0
作者：
H.Amano;A.Miyazaki;K.Iida;T.Kawashima;M.Iwaya;S.Kamiyama;I.Akasaki;R.Liu;A.Bell;F.A.Ponce;佐々木善浩
通讯作者：
佐々木善浩

ナノハイブリッド材料の最新技術

纳米杂化材料最新技术

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
影响因子：
0
作者：
E.S.Otabe;I.Kohno;M.Kiuchi;T.Matsushita;T.Nomura;T.Motohashi;M.Karppinen;H.Yamauchi;S.Okayasu;A.Chiba;R.Yoshida et al.;Mitsuhiro Katayama 他7名;橋詰峰雄
通讯作者：
橋詰峰雄