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METHOD OF REPEATING FUSION AND DIVISION OF MICROCOMPATMENENT

Patent code P110002939
File No. E102P01
Posted date Jun 9, 2011
Application number P2011-027936
Publication number P2012-165673A
Patent number P5429756
Date of filing Feb 10, 2011
Date of publication of application Sep 6, 2012
Date of registration Dec 13, 2013
Inventor
  • (In Japanese)四方 哲也
  • (In Japanese)鈴木 宏明
  • (In Japanese)寺沢 秀俊
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title METHOD OF REPEATING FUSION AND DIVISION OF MICROCOMPATMENENT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of repeating fusion and division of a microcompartment (for example, liposome).
SOLUTION: The problem is solved by providing a method of: sealing a polymer in the microcompartment such as the liposome; finding a condition by which the microcompartment naturally divides; and combining the found condition with a condition of electric fusion or the like. The condition by which the microcompartment naturally divides is typically a condition that a chemical potential decrease (ΔEex) caused by an excluded volume decrease of the liposome is larger than a bending energy acquirement (ΔEbend).
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


脂質小胞は、生物学的膜のモデルとして長らく研究されてきた。現在、融合し、そして、分裂するベシクルを作製する多数のアプローチが存在する。細胞を模倣する区画の増殖は、区画の環境から膜成分(両親媒性物質)を添加すること(非特許文献1)、または、他の小胞と融合すること(非特許文献2)によって模倣することが可能である。小胞の分裂は、機械的せん断ストレスによってか(非特許文献3)、または、出芽形状を生じる形態変化を利用することによって、可能である(非特許文献4~7)。



しかしながら、脂質小胞の融合と分裂を組み合わせることは困難である。例えば、Szostakらは、脂肪酸の添加と、機械的せん断の組み合わせを利用している(非特許文献8~9)。Sugawaraらは、合成化学的手法を用い、前駆体として合成両親媒性分子から構成される多重膜小胞を用い、合成両親媒性分子を脱水し、同一の両親媒性物質を生成し、小胞を成長させる手法を用いた。その結果、小さいサイズの小胞が、自己集合し、最終的には、排除されることを示した(非特許文献10~11)。



いずれの先行技術文献も、微小区画の融合と分裂を自発的に繰り返す方法については、教示も示唆もしていない。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、微小区画の融合と分裂を繰り返す方法に関する。より詳細には、本発明は、リポソームの融合と分裂を繰り返す方法に関連する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
リポソームの融合と分裂を繰り返す方法であって、以下の工程:
(a)ポリマーを含み、自然に分裂するポソームを提供する工程、および、
(b)該ポリマーを含むリポソームを、電気融合を生じる環境下に配置する工程、
を包含する方法。

【請求項2】
 
請求項1に記載の方法であって、ここで、前記ポリマーが、PEG、および、デキストランからなる群から選択される、方法。

【請求項3】
 
請求項1に記載の方法であって、前記電気融合を生じる環境において、リポソームの排除体積の減少に起因する化学的ポテンシャルの減少(ΔEex)が、曲げエネルギーの獲得(ΔEbend)よりも大きい、方法。

【請求項4】
 
請求項3に記載の方法であって、ここで、前記化学的ポテンシャルの減少(ΔEex)および前記曲げエネルギーの獲得(ΔEbend)の算出が:
リポソームの形態変化の前後の形状を、球面円柱レンズ形状および2つの球の形状であると近似することによって行なわれる、方法。

【請求項5】
 
前記電気融合が、以下:
(i)前記リポソームを含む溶液に交流電圧を印加して、該リポソームを整列させる工程;および、
(ii)該整列させたリポソームに短い直流パルスを印加する工程、
を包含する、請求項1に記載の方法。

【請求項6】
 
前記電気融合が、以下:
(i)1MHzの正弦交流150V/cmを印加する工程;および、
(ii)2~6kV/cm 60μ秒のパルスを印加する工程、
を包含する、請求項1に記載の方法。

【請求項7】
 
前記ポリマーが、3mMのPEG-6000である、請求項1に記載の方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) ERATO YOMO Dynamical Micro-scale Reaction Environment AREA
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