2025年5月21日
北海道大学
東北大学
理化学研究所
ポイント
●無機ナノ粒子を用いた新しいナノカプセル作製方法を確立。
●水溶性薬剤を高効率かつ高濃度で内包可能に。
●光や磁場による放出制御が可能な薬物送達キャリアとして期待。
概要
北海道大学電子科学研究所の三友秀之准教授（研究当時：東北大学多元物質科学研究所兼務）、居城邦治教授、谷地赳拓博士研究員（現在：東北大学多元物質科学研究所 助教）、理化学研究所放射光科学研究センターの米倉功治グループディレクター（東北大学多元物質科学研究所 教授兼務）らの研究グループは、無機ナノ粒子を構成要素としたナノサイズの中空カプセル構造体を作製する新たな技術を開発しました。
本研究で開発された中空カプセル（直径100 nm）は、薬剤を内包し、標的とする疾患部位へ適切に薬剤を送達するドラッグデリバリーキャリアとしての応用が期待されます。これまで、リポソームや高分子材料を用いた有機系キャリアが広く研究されてきましたが、赤外光や磁場といった生体透過性の高い外部刺激への応答性が低く、薬剤の放出を制御する上で課題がありました。
本研究では、水と混和する有機溶媒とクエン酸水溶液から成る液-液相分離を活用し、その界面にナノ粒子を集積させることで、中空カプセル構造体を構築する新たな手法を確立しました。構成粒子には、光に応答する金ナノ粒子や、磁場に応答する酸化鉄ナノ粒子といった機能性ナノ粒子を使用しており、外部刺激による高精度な薬剤放出の制御が期待されます。さらに、形成過程において、クエン酸水溶液の微小液滴から水分が抽出されることで、薬剤送達に適した約100 nmのカプセルが形成されると同時に、内包物が2,000倍に濃縮されるという非常に高い内包効率を実現しました。本成果は、光や磁場といった外部刺激による薬剤放出制御が可能な新しい無機ナノカプセル型薬剤送達キャリアとして、副作用の少ない治療法の実現に貢献することが期待されます。
なお、本研究成果は、2025年5月7日（水）公開のSmall誌にオンライン掲載されました。また、掲載号のInside Coverにも選出されています。
論文名：Versatile Nanoparticle Capsule Formation with Enhanced Encapsulation Efficiency via Solute-Induced Liquid-Liquid Phase Separation（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）
URL：https://doi.org/10.1002/smll.202502573
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クエン酸水溶液を用いた液-液相分離を利用した新手法により、無機ナノ粒子を用いた中空ナノカプセルを簡便に作製する新技術を開発した。水溶性物質（薬剤）を2,000倍に濃縮して内包でき、外部刺激に応じた薬剤放出が可能な副作用の少ない薬剤送達技術への応用が期待される。
