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有害な一酸化炭素を細胞保護治療剤として使用

GISTイ・ウンジ教授チーム、患部の細胞保護と抗炎症効果を極大化


韓国研究財団(ノ・ジョンヘ理事長)はGISTのイ・ウンジ教授研究チームが一酸化炭素の放出量と速度を制御するヒドロゲルパッチを開発し、体内の組織や臓器に貼り付けることで効果的な細胞保護と抗炎症効果を発揮することを確認したと10月11日に発表した。

ヒドロゲルとは三次元の網状構造をもつ物質で多量の水を吸収する特性があり、代表的な生体材料として利用されている物質。過量の一酸化炭素は体内組織の酸素供給を遮断し中枢神経系に影響を与える。頭痛、けいれん、嘔吐の原因となりひどい場合は死亡に至ることもある。反面10~500ppmの低い濃度では炎症作用を抑制し血管弛緩、細胞の損傷や死滅を抑制する。

こうした長所を利用して一酸化炭素を治療剤として使用するための努力がなされたが、必要とする部位に適切な濃度の一酸化炭素を処理することは困難だった。既存の技術は血漿から急速に一酸化炭素を放出し治療効果が顕著に落ちたり毒性を誘発するなどの副作用があった。

研究チームは生体親和性ペプチドに一酸化炭素放出分子を結合してナノ繊維の網状構造形態を誘導した。ペプチドは二つ以上のアミノ酸が結合して形成される化合物。これにより一酸化炭素放出の制御が可能なヒドロゲル注射とパッチを製造した。

特に患部に貼り付けるヒドロゲルパッチでは構成要素であるペプチドを改質して物理的強度を向上させ患部との接着性を高めた。こうして一酸化炭素ガスの伝達と治療効果が向上した。また分子プログラミングにより一酸化炭素の放出量と速度調節が可能。細胞内の遺伝子やタンパク質の変形を誘導する活性酸素の形成を抑制することで細胞の死滅や炎症反応も抑制する。

イ・ウンジ教授は「一酸化炭素の放出量と速度を制御して治療剤として使用できる実用的なヒドロゲルパッチ開発の初の事例。特定の組織や臓器に効果的に用いるガス治療剤の開発に寄与するだろう」と話している。

研究成果は材料科学分野の国際学術誌『Advanced Functional Materials』に9月25日付で掲載された。





[2018-10-15]

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