光刺激に応答し分子を放出するナノチューブの創製とその応用

响应光刺激释放分子的纳米管的制备及其应用

• 批准号: 16K04892
• 负责人: 秋山 元英
• 金额: $ 3.16万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16K04892/
• 关键词: ナノチューブ; 分子放出制御; ナノキャリアー; 金ナノ粒子; 交互積層; 超分子構造体; DNA; ドラッグデリバリーシステム

本研究は、金ナノ粒子（AuNP）層およびDNA層を有する多層構造のナノチューブ（AuNP-DNA NT）を合成し、AuNPの光熱変換能によるDNAの熱変性を誘起することでDNAや抗がん剤ドキソルビシン（Dox）を放出させるシステムの構築を目的としている。本年度においては（1）AuNP-DNA NTを合成しその詳細な構造を解析するとともに、（2）光照射下におけるAuNP-DNA NT からのDox放出促進を確認した。（1）AuNP-DNA NTの合成および構造解析多孔性ポリカーボネート膜を用いた鋳型内交互積層法により、AuNP-DNA NTの合成を行った。クエン酸還元法により調製した粒径 40 nmのAuNPおよびポリエチレンイミン、サケ精液由来DNAを交互に積層後、鋳型を溶解除去することでAuNP-DNA NTを得た。走査型電子顕微鏡観察により、均一な中空管構造をもつNTの形成が確認された。また、透過型電子顕微鏡観察において、AuNPが高密度に積層されている様子が観測された。（2）光照射下におけるAuNP-DNA NT からのDox放出促進Doxを結合させた Au-DNA(Dox) NT分散液に620-700 nmの光を照射し、蛍光スペクトル測定からDoxの放出率を算出した。その結果、光照射によりDoxの放出が約20％促進されることが明らかとなった。また、Au-DNA(Dox) NTでがん細胞を処理し光照射を行うことで、2倍の濃度のDox溶液で処理した場合に匹敵する抗がん活性を示すことが確認された。

在这项研究中，我们合成了具有金纳米颗粒（AuNP）层和DNA层的多层纳米管（AuNP-DNA NT），并利用AuNP的光热转换能力诱导DNA热变性，从而产生DNA和抗癌剂。是构建一个释放药物阿霉素（Dox）的系统。今年，我们（1）合成了AuNP-DNA NT并分析了其详细结构，（2）证实了光照射下AuNP-DNA NT促进Dox释放。 (1)AuNP-DNA NT的合成和结构分析 AuNP-DNA NT使用多孔聚碳酸酯膜通过模板内交替分层法合成。将柠檬酸还原法制备的粒径为40 nm的AuNPs、聚乙烯亚胺和鲑鱼精液来源的DNA交替分层，溶解并除去模板，得到AuNP-DNA NTs。扫描电子显微镜证实了具有均匀空心管结构的NT的形成。此外，在透射电子显微镜中，观察到AuNPs以高密度堆叠。 (2)光照射下促进AuNP-DNA NT释放Dox 将Dox结合的Au-DNA(Dox) NT分散液用620-700nm的光照射，并通过荧光光谱法测定Dox释放率。结果显示，光照射促进Dox释放约20%。此外，还证实用Au-DNA(Dox) NT处理癌细胞并用光照射它们显示出与用两倍浓度的Dox溶液处理相当的抗癌活性。

项目成果

DNAナノチューブの薬物送達システムへの応用

DNA纳米管在药物递送系统中的应用

• 发表时间: 2016
• 作者: 山田知佳;秋山元英;小松晃之
• 通讯作者: 小松晃之