薬剤を2,000倍濃縮して閉じ込める!~新しい薬剤キャリア(無機ナノ粒子カプセル化技術)を開発~

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2025-05-21 北海道大学,東北大学,理化学研究所

薬剤を2,000倍濃縮して閉じ込める!~新しい薬剤キャリア(無機ナノ粒子カプセル化技術)を開発~

北海道大学電子科学研究所の三友秀之准教授らの研究チームは、無機ナノ粒子を用いた新しい中空ナノカプセル構造体の作製技術を開発しました。この技術では、液-液相分離を利用してナノ粒子を界面に集積させ、直径約100nmの中空カプセルを形成します。これにより、水溶性薬剤を最大2,000倍に濃縮して内包することが可能となりました。さらに、金ナノ粒子や酸化鉄ナノ粒子などの機能性ナノ粒子を用いることで、光や磁場といった外部刺激による薬剤の放出制御が期待されます。この成果は、副作用の少ない治療法の実現に貢献する新しい薬剤送達キャリアとして注目されており、2025年5月7日付で学術誌『Small』に掲載されました。

<関連情報>

溶質誘起液-液相分離を利用した高効率な物質内包能を有するナノ粒子カプセルの形成 Versatile Nanoparticle Capsule Formation With Enhanced Encapsulation Efficiency via Solute-Induced Liquid–Liquid Phase Separation

Takehiro Yachi, Honoka Watanabe, Rumi Niwa, Daisuke Unabara, Tasuku Hamaguchi, Yusuke Yonamine, Koji Yonekura, Kuniharu Ijiro, Hideyuki Mitomo
Small  Published: 07 May 2025
DOI:https://doi.org/10.1002/smll.202502573

Abstract

Nanoparticle capsules (NCs), capsule-like structures composed of inorganic nanoparticles (NPs), hold great potential for diverse applications due to their structure-driven functionality and the unique properties of the NPs. Despite advancements in NC formation methods, achieving both stable formation and efficient material encapsulation remains challenging. In this study, a simple and versatile method is developed for the formation of inorganic NCs. Inorganic NCs are formed from oligo(ethylene glycol) (OEG)-modified inorganic NPs via self-assembly at solute-induced liquid–liquid interfaces. First, Au NCs are formed from OEG-Au NPs. Their formation is confirmed by scanning transmission electron microscopic (STEM) and cryo-electron tomographic (ET) observations. The resulting Au NCs exhibited high stability, uniform size, and precise tunability under various conditions. The method is further extended to magnetic Fe3O4 NPs, affording size-controlled magnetic NCs, demonstrating broad applicability. Moreover, this approach enables the efficient encapsulation of various materials, including citrate-capped Au NPs and DNA molecules, into inorganic NCs, affording >2000-fold enrichment. This method paves the way for innovative application of inorganic NCs in drug delivery, nanoreactors, and beyond.

有機化学・薬学
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