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【技術】光る有機ナノチューブの作製に成功 生体内での挙動観察が可能に?

1 :まぁいいかφ ★:2007/09/18(火) 21:56:51 ID:???
■ ポイント
・ 蛍光分子を製造時に混ぜるだけで、光る有機ナノチューブを作製。
・ 有機ナノチューブを4色に光らせることに成功。
・ 薬剤を充填した有機ナノチューブの運搬状況を生体内で観察できる可能性。

■ 概要
 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】(以下「産総研」という)
界面ナノアーキテクトニクス研究センター【研究センター長 清水 敏美】高軸比
ナノ構造組織化チーム 浅川 真澄 主任研究員は、分子が自己集合して形成する
有機ナノチューブ(オーガニックナノチューブAISTR以下「ONT-AIST」という)に
蛍光分子を取り込ませることで、蛍光を発光するナノチューブ(以下「発光性
ONT-AIST」という)を開発した(図1)。

 今回開発した発光性ONT-AISTは、両親媒性分子が溶液中で自己集合する過程に
蛍光分子を加えることにより、発光する有機ナノチューブを得たもので、ナノチューブの
管壁中に蛍光分子が安定に埋め込まれている構造である。蛍光分子を加えても
有機ナノチューブの中空構造は空のまま保持されており、その中に薬剤などを内部に
取り込む(包接)能力は失われていない。

 この発光性ONT-AISTを利用することで、これまで困難であったONT-AISTの生体内での
観察が容易になり、ONT-AISTによる薬剤の運搬状況の解析への応用が期待される。

 本研究成果の一部は、9月19日〜21日にパシフィコ横浜で開催される
バイオジャパン2007(Bio Japan 2007)で展示公開される。

>>2以降に続く、画像等の詳細はソースを御参照下さい)

ソース:独立行政法人 産業技術総合研究所
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2007/pr20070918_2/pr20070918_2.html

2 :まぁいいかφ ★:2007/09/18(火) 21:57:28 ID:???
■ 開発の社会的背景
 ONT-AISTとは、ブドウ糖とオリーブオイルに豊富に含まれるオレイン酸を原料に合成された
両親媒性分子が、自己集合によりチューブ状構造を形成している材料であり、その優れた
水中への分散性とタンパク質や核酸を内部に取り込む(包接)能力から、医療、健康、
食品分野など幅広い応用展開が期待されている(図2)。

 一方、癌の化学療法に用いられている制癌剤は、正常細胞に対しても毒性を持っているため、
制癌剤で癌細胞を死滅させようとすると、薬物の副作用が生じてしまう。この問題を解決するために、
癌細胞にだけ薬物を運ぶシステム(DDS)が精力的に研究されている。ONT-AISTは、両端が開いた
チューブ構造体であり、その両端から薬剤を徐々に放出できる新しいDDS材料としての応用が
期待されている。しかし、その性能評価のためには、ONT-AISTによる薬剤包接・運搬の状況を
細胞などの生体内で観察することが必要であるが、生体内でONT-AISTを観察することは
困難であるため、応用にまでいたらなかった。

■ 研究の経緯
 産総研界面ナノアーキテクトニクス研究センターでは、過去10年にわたって有機ナノチューブ形成用
両親媒性分子の設計、合成、自己集合化の研究開発を推進しており、2006年にはONT-AISTの
大量合成技術を開発し、現在はその用途開発を展開している。

 一方、リポソームを用いたDDSに関する研究が、盛んに行われ、生体内のリポソームを観察するため、
リポソームのリン脂質に蛍光分子を化学的に結合させる(蛍光標識)か、高価な蛍光標識剤を
使用することが行われている。発光性リポソームの色を変えるには、蛍光分子を変えた蛍光標識が
その都度必要であり、時間と手間とコストがかかる。

 そこで今回産総研では、ONT-AISTの包接、運搬能力を失わずに、生体内でのONT-AISTの観察を
容易にするため、光るナノチューブの簡便な製造方法の開発を目指した。

 なお、この研究は、独立行政法人 科学技術振興機構の委託研究【戦略的創造研究推進事業発展研究
(SORST)プロジェクト、平成17〜20年度】の一環として実施された。

3 :まぁいいかφ ★:2007/09/18(火) 21:57:35 ID:???
■ 研究の内容
 今回、ONT-AISTに蛍光を発光させるために、一般的な蛍光分子を使用した。産総研で開発した
ONT-AISTの大量合成法の工程で、両親媒性分子が有機溶液中で自己集合する際に、蛍光分子を
加えておくと、蛍光分子が取り込まれて、発光するONT-AISTが得られることを見出した(図3)。

 具体的には、まず両親媒性分子の粉体と蛍光分子の粉体をビーカーに所定量入れる(1)。
それぞれの分子を溶解できる量の有機溶媒を加え、加熱しながら撹拌して完全に分子を溶かす(2)。
2で得た溶液を室温で一晩放置すると、両親媒性分子が自己集合化する過程で、自然に蛍光分子が
両親媒性分子の間に埋め込まれる(図4)。それによって、蛍光分子を取り込んだONT-AISTができて、
溶液から析出してくる(3)。析出したONT-AISTをろ過し、乾燥すると発光性ONT-AISTの粉末を
得ることが出来る(4)。

 発光性ONT-AISTを走査電子顕微鏡で観察した結果、蛍光分子は、発光性ONT-AISTの管壁の
膜中に安定に埋め込まれた構造であり、中空構造は空のまま保持されている。そのため、
ONT-AISTの中空構造内部に薬剤などを包接する能力は失われていないことが判った(図5)。

 また、ONT-AISTの製造工程に一般的な蛍光分子を加えるだけという簡単な操作で発光性
ONT-AISTを合成できることから、発光色を変えることも容易であり、短時間、低コストで多彩な
発光性ONT-AISTを作製できる。今回、4色の発光性ONT-AISTを試作したが、使用した蛍光分子は、
赤色がローダミンB、橙色がローダミン6G、黄色がフルオレセイン、青色がピレンであり、それぞれ
安価で手に入りやすい蛍光分子である(図6)。

■ 今後の予定
 発光性ONT-AISTを投与した細胞などの生体内での観察を実施することにより、ONT-AISTの
生体内での安定性や生体内での挙動など、貴重な情報が得られると期待している。

 また、薬剤を包接した発光性ONT-AISTの生体内での輸送挙動に関しても観察できるように
なることから、DDSに関する研究をライフサイエンス系の研究グループと共同で進めていく予定である
(図7)。

■ 用語の説明
■ 関連情報一覧
■ 問い合わせ
省略、ソースを御参照下さい。

4 :まぁいいかφ ★:2007/09/18(火) 21:57:44 ID:???
関連スレ:
【ナノテク】光で電気を発生するナノチューブを開発
http://news21.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1166181848/

【CNT】カーボンナノチューブを使ったキャパシターを開発 電気自動車の走行に成功
http://news21.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1177154555/

【ナノテク】有機ナノチューブで内径50nmのナノピペット作製に成功、1フェムトリットルを注入・吸引可能
http://news21.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1185974789/

5 :名無しのひみつ:2007/09/18(火) 22:01:22 ID:IlDB6f83
暗闇でセックルするのに便利ですねw

6 :名無しのひみつ:2007/09/18(火) 22:06:18 ID:Ep/ukX4H
>>1 2 3 4
読むのに10分近くかかった

7 :名無しのひみつ:2007/09/18(火) 22:06:53 ID:z0VkF7NY
こうしてナノテクノロジーがどんどん進化してくのね

8 :名無しのひみつ:2007/09/18(火) 22:18:26 ID:V4lgxk7h
皮膚をスケルトンにしたら綺麗だろうな

9 :名無しのひみつ:2007/09/19(水) 00:15:17 ID:4ND1RlMa
これはすごい

10 :名無しのひみつ:2007/09/19(水) 00:27:41 ID:96J9YdyQ
で、いったい何ナノ?

11 :名無しのひみつ:2007/09/29(土) 10:46:59 ID:8dHRovex
産総研の線香花火
莫大な税金をドブに捨てとる免罪符

12 :名無しのひみつ:2007/09/29(土) 11:22:21 ID:e813eVJW
電気とかなしで、発光するのか?

13 :名無しのひみつ:2007/09/29(土) 14:50:00 ID:MY2EKjDb
ナノチューブを大量生産さえ出来れば世界を動かせそうだな

14 :名無しのひみつ:2007/09/29(土) 19:22:17 ID:rDg4jDbs
ソーナノ!

15 :名無しのひみつ:2007/09/29(土) 22:14:39 ID:/W8fTXml
ソーナンス!

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