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KAIST、常温で花の形のナノ粒子を合成する技術を開発

嘉泉大チームと共同研究···遺伝子治療などに活用可能


大徳所在のKAIST(シン・ソンチョル総長)は生命化学工学科のパク・ヒョンギュ教授研究チームが嘉泉大学校のキム・ムンイル教授チームとの共同研究を通じてDNAを利用して常温で花の形のナノ粒子を合成する技術を開発したと4月12日に発表した。

ナノフラワー(Nano flowers)と呼ばれる花の形のナノ物質は表面が粗く広い表面積をもつことから触媒、電子技術、分析化学などさまざまな分野で注目を集めている。

最近ではタンパク質を利用した有機無機複合ナノフラワーの製造が行われており、これは一般的な酵素に比べて高い活性、安定性および耐久性をもっている。しかし一般的なタンパク質ナノフラワーの合成は高温で熱水処理を通じてのみ可能であったためDNAを効果的に捕集することが難しかった。

研究チームは生体高分子物質である核酸がアミド結合とアミングループをもつことに注目した。そしてタンパク質基盤のナノフラワー製造原理をもとに核酸を利用した有機無機複合ナノフラワー構造物の製造が常温の環境親和的な条件で可能であることを証明した。

研究チームは多様な塩基配列のDNAを利用してナノフラワー構造物を製造した。有害な化学物質を使わずに製造が可能で細胞毒性も低い。また高効率のDNA捕集が可能でナノフラワー内部に捕集されたDNAは核酸分解酵素に対し高い抵抗性を示す。

研究チームは合成されたナノフラワーの粒子の広い表面積が粒子内部の過酸化酵素の活性を大きく向上させることを確認し、これを過酸化水素を検出するセンサー分野にも活用できるものと見ている。

パク・ヒョンギュ教授は「DNAを利用して常温で合成されたナノフラワー粒子は細胞毒性が低くDNAを核酸切断酵素から効果的に保護するという特性がある。将来、遺伝子治療用の伝達体などに応用できるだろう」と話している。

研究成果は『Journal of Materials Chemistry B』に3月28日付で掲載された。






[2017-04-14]

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