関大,ナノサイズの液晶高分子を開発して薬物放出

著者: sugi


関西大学の研究グループは,ナノサイズの液晶粒子(液晶高分子ミセル)の設計と,それを用いたモデル薬物の放出制御に成功した(ニュースリリース)。

ドラッグデリバリーシステム(DDS)は,必要な場所に必要な時間だけ必要な量の薬物を送達するシステムであり,薬効の増大や副作用の軽減,利便性の向上などが可能となる。

DDSを実現するために薬物を運ぶ薬物キャリアとして,疎水部と親水部からなる両親媒性高分子が形成するナノ粒子(高分子ミセル)が期待されている。特に,pHや温度などの刺激に応答して性質が変化する両親媒性高分子からなる高分子ミセルは,刺激応答性薬物キャリアとして精力的に研究されている。

しかし,一般的な高分子ミセルは外部刺激によって自己集合構造が解離するため,可逆的な応答を付与するためには架橋構造などの導入が必要になる。一方液晶は,固体のような規則的な構造と液体のような流動性を併せ持っており,外部電場や温度などによりその動的な規則構造が変化する。

また生体膜は,疎水部と親水部を有するリン脂質からなる脂質二重層で,高い規則性と流動性をもつ液晶状態となっている。この脂質二重層が,分子やイオンの選択透過性に重要な役割を果たして生命活動を維持しているが,これまでに医療分野への応用研究はほとんど報告されていなかった。

研究グループは,両親媒性高分子が水中で自己集合して高分子ミセルを形成する性質と,液晶高分子が生体膜のような動的な規則構造を有しており,外部刺激に応答してその構造を変化することに着目し,新たな両親媒性液晶高分子を合成した。

この両親媒性液晶高分子は,水中で自己集合することによりナノ粒子(液晶高分子ミセル)を形成し,体温付近の温度変化によって液晶相から等方相へと相転移することを明らかにした。さらに,液晶高分子ミセルの内部にモデル薬物を内包させることができ,体温付近の温度変化により可逆的な薬物放出のON–OFF制御に成功した。

このような新しい液晶高分子ミセルは,刺激応答性DDSを実現するための薬物キャリアとして期待できると共に,疎水性分子の吸着制御など環境分野への応用も可能。従来のマクロサイズの液晶とは異なり,ナノサイズの液晶ということで従来とは全く異なる液晶高分子の応用にも繋がると期待できるという。

今回は温度によって液晶構造の変化を誘起させたが,光など様々な刺激に応答して液晶-等方相転移を誘起させる液晶高分子ミセルも設計できるという。研究グループは,ナノサイズの液晶高分子材料として,物質分離や光学材料としての応用も考えられるとしている。

キーワード:

関連記事

  • 九大,液晶と高分子の複合材料で生じる特性を解析

    九州大学の研究グループは,高分子ネットワーク液晶に電圧を加えて流れを起こす実験を行ない,液晶が高分子の細かい網目構造に閉じ込められると,電圧をかけたときに現れる流れの模様がゆがみ,動きが遅くなる,さらに電流が流れにくくな…

    2025.10.10
  • 科学大,分子捕捉/放出可能な芳香環チューブ開発

    東京科学大学の研究グループは,作製後に,多段階かつ複数箇所で化学修飾できる芳香環チューブの開発とその空間機能の開拓に成功した(ニュースリリース)。 リングやチューブなどの環状構造を持つ分子は,空間内部を分子の捕捉・識別・…

    2025.09.12
  • 科学大,高熱伝導率を有する液晶性ポリイミドを合成

    東京科学大学の研究グループは,機械学習を活用した分子設計手法により,高熱伝導性を有する液晶性ポリイミドの開発に世界で初めて成功した(ニュースリリース)。 近年,チップから発生する熱を効率よく放出することの重要性が高まって…

    2025.07.28
  • 東京科学大,有機π電子系分子の室温ネマチック液晶作製

    東京科学大学の研究グループは,高融点の棒状有機π電子系分子に柔軟な炭化水素鎖による環状構造を導入することで,室温付近で流動性と外部刺激応答性に優れたネマチック液晶(NLC)を実現し,大面積で分子を一方向に配向させることに…

    2025.02.21
  • 九大ら,液晶の複雑な秩序構造の形成メカニズム解明

    九州大学と産業技術総合研究所は,連続体シミュレーションと機械学習を組み合わせることで,液晶の3次元秩序構造が変化してゆく過程,特に金属のマルテンサイト変態に似た双晶構造の形成メカニズムを解明することに成功した(ニュースリ…

    2024.12.03
  • 東大,光で制御するホウ素中性子捕捉療法用薬剤開発

    東京大学の研究グループは,第5のがん治療方法として期待されるホウ素中性子捕捉療法(BNCT)の適用範囲拡大につながる薬剤として,光で薬物動態を制御できるドラッグデリバリーシステム(DDS)を開発した(ニュースリリース)。…

    2024.06.18
  • 立命大ら,反芳香族分子からなる液晶材料を創製

    立命館大学,北里大学,京都大学,名古屋大学は,反芳香族分子の積層3量体からなる配列構造を新たに形成し,半導体特性を示す液晶材料の創製に成功した(ニュースリリース)。 π電子系分子は,集合化形態に起因した特異な電子・光物性…

    2024.05.07
  • 東工大,巨大自発分極と比誘電率有する強誘電性液晶

    東京工業大学の研究グループは,低温で8μCcm-2を超える自発分極と8,000 を超える比誘電率を有する強誘電性二量体分子液晶を開発した(ニュースリリース)。 強誘電性液晶は,通常の液晶に比べて高い自発分極と比誘電率を示…

    2024.01.26

新着ニュース

人気記事

新着記事

  • オプトキャリア