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KAIST、温度により形が変わるスマート粒子を開発

がん細胞感知、薬物伝達などに応用可能の見込み


韓国研究財団(チョ・ムジェ理事長)はKAISTのキム・ボムジュン教授研究チームが温度変化によって性質の変化する高分子を利用して人間の体温など外部の温度により粒子の形が自在に変化する「スマートマイクロ粒子」の製造技術を開発したと6月29日に発表した。

粒子の形は粒子の特性(光学的特性や細胞との相互作用など)を決定する重要な因子。さまざまな形の非球形粒子(碁石型、ラグビーボール型、ドーナツ型など)はその形による特性でディスプレイ用光結晶物質、光化学センサー、コーティングフィルム、化粧品などに応用されている。

また外部からの刺激に反応して形が変化するスマート粒子は刺激の条件にともなう選択的な薬物伝達、色彩変化が可能なコーティング材料などより多くの分野に応用できる。しかしこれまでに開発されたスマート粒子は製造過程が複雑で形の変化が難しいことから使用に制限があった。

研究チームは外部温度の刺激によって界面特性を選択的に変化させられる「ポリNイソプロピルアクリルアミド(PNIPAM)」基盤の温度感応性界面活性剤を開発した。

研究チームは開発した温度感応性界面活性剤で高分子配列が調節される凸レンズの形態あるいは楕円形の非球形粒子を形成することに成功した。こうした粒子の形は温度条件によって決まる。また転移温度の変化が異なるPNIPAM誘導体を界面活性剤に使用して粒子の形の変形が起こる転移温度を摂氏3度から50度まで簡単に調節することを可能にした。

開発されたスマート粒子は温度感応の範囲を調節できるので生物学をはじめ医療部分に活用できるものと見られる。また外部の温度や刺激による選択的な薬物伝達、特異性を示す細胞感知などの分野への応用も可能と期待される。研究に当たったキム・ボムジュン教授は「温度、光、圧力、水素イオン濃度(pH)など多様な外部刺激に対し粒子の形は変化する。特異性を示すがん細胞を感知したり温度の変化にともなう選択的な薬物伝達などさまざまな分野に役立てられるはず」と話している。

研究結果は『Advanced Materials』に6月8日付で掲載された。





[2017-07-03]

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