“生きた”细胞の生体膜をナノ材料にコーティング―创薬?治疗に向けた生体膜编集?生体膜ナノ粒子构筑の新戦略を提案―

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 佐々木善浩 工学研究科教授、水田涼介 同助教、金尾英佑 薬学研究科助教(兼:医薬基盤?健康?栄養研究所研究員)、石濱泰 同教授(兼:同招へいプロジェクトリーダー)、秋吉一成 同医学研究科特任教授らの研究グループは、生きた細胞にナノ粒子を貫通させることで、ナノ粒子の表面に生細胞由来の生体膜を効率的にコーティングすることに成功しました。

 人工的なナノ材料は、自然界には存在しない独自の光学特性や磁気特性を持ち、诊断?治疗への応用が期待されています。しかし、体内に导入した际の拒絶反応や副作用が课题であり、安全に目的の细胞や器官へナノ材料を运ぶ方法の确立が急务となっています。一方、私たちの身体には、エクソソームなどの生体ナノ粒子が存在し、细胞间のコミュニケーションツールとして机能しています。生体ナノ粒子は生体膜に包まれた构造を持ち、优れた生体适合性や免疫回避能力を発挥します。本研究では、この生体ナノ粒子に着想を得て、生きた细胞由来の生体膜と人工ナノ材料をナノレベルでハイブリッド化する新しいモノづくりのアプローチを実现しました。今回の成果は、ドラッグデリバリーシステム(顿顿厂)やセラノスティクスの新たな基盘技术として広く応用されることが期待されます。

 本研究成果は、2024年10月8日に、国際学術誌「Nano Letters」にオンライン掲載されました。

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本研究で开発した生体膜コーティング法のイメージ図。生细胞の浓缩层を、シリカナノ粒子が贯通することで、生体膜がコーティングされている。
研究者のコメント

「本研究は、医学、薬学、工学の異なる分野の連携により実現された新発想の技術です。私たちの手法の最大の特徴は圧倒的な『自由度の高さ』にあり、バイオナノ材料の『ユニバーサルデザイン』を可能にします。原料となる生細胞と人工ナノ材料の組み合わせを変えることで、まるでおもちゃのブロックのように多様なバイオナノ材料の創出ができるようになりました。この技術により、まさに組み立てを楽しむかのように、新しい材料を自在に設計?開発することができます。今後は、この組み合わせから生まれるセレンディピティを活かしながら、生体膜操作、創薬モダリティ構築、テーラーメード治療など、さまざまなバイオ技術へと研究を展開していく予定です。」(水田涼介 、金尾英佑、佐々木善浩 )

研究者情报
研究者名
佐々木 善浩
研究者名
水田 涼介
研究者名
金尾 英佑
研究者名
石濱 泰
研究者名
秋吉 一成
书誌情报

【顿翱滨】


【书誌情报】
Ryosuke Mizuta, Eisuke Kanao, Keigo Ukyo, Shusuke Kuwada, Shin-ichi Sawada, Yasushi Ishihama, Kazunari Akiyoshi, Yoshihiro Sasaki (2024). A Direct Approach for Living Biomembrane Printing on a Nanoparticle. Nano Letters, 24, 41, 12907–12914.