損傷なしに医薬やバイオセンサーを細胞内部に送り届ける信頼性の高い方法

サイエンス出版部 発行書籍

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細胞は、その大切な内容物を保護することにかけては実に優れている。その結果、細胞を壊すことなく、医薬、栄養物、バイオセンサーなどを細胞膜壁を通して内部に届けることはきわめて難しい。その一つが、2008年に発見された効果的な方法で、純金のナノ粒子を特殊なポリマーの薄い層に包むという方法だった。しかし、なぜこの組み合わせがそれほどうまく働くのか、どのようにして細胞膜をくぐり抜けるのかについては誰も確実なことは分かっていなかった。   ところが、MITと、スイスのEcole Polytechnique de Lausanneの研究チームがこのプロセスの動きを解明したばかりか、使えるナノ粒子の大きさの限界も突き止めた。研究チームの分析は、Reid Van Lehn、Prabhani Atukorale、Yu-Sang Yang、Randy Carneyの各大学院生とAlfredo Alexander-Katz、Darrell Irvine、Francesco Stellacci各教授が執筆し、2013年8月5日付学術誌「Nano Letters」オンライン版に掲載された研究論文に詳しい。 筆頭著者のVan Lehnは、「これまでその機序は分かっていなかった。今回の研究作業では、私たちは過程をできるだけ単純化し、細胞膜に永久的な損傷を残すことなく、また細胞を破ることなく、純金ナノ粒子に細胞膜の壁を通り抜けさせる陰の力の解明に努めた」と述べている。そのために、研究チームは、研究室での実験とコンピュータでのシミュレーションを繰り返した。その結果、重要な最初のステップは、ポリマーに覆われた純金ナノ粒子が脂質と融合することだと実証した。この脂質とは自然の脂肪、ワックス、ビタミンなどの複合体で細胞の壁を形成している物質である。さらに、チームは、細胞の壁を通り抜けることができるナノ粒子のサイ

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