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バイオテクノロジーにおいて、ポリマーソーム[1]は人工小胞の一種であり、溶液を封入した小さな中空球です。ポリマーソームは両親媒性の合成ブロック共重合体を使用して小胞膜を形成し、半径は50 nmから5 μm以上です。[2]報告されているポリマーソームのほとんどは、コアに水溶液を含んでおり、薬物、酵素、その他のタンパク質やペプチド、 DNAやRNAの断片などの敏感な分子を封入して保護するのに役立ちます。ポリマーソーム膜は、封入された材料を生物系に見られるような外部物質から隔離する物理的なバリアを提供します。
シントソームは、特定の化学物質が膜を通過して小胞に出入りできるようにするチャネル（膜貫通タンパク質）を含むように設計されたポリマーソームです。これにより、これらの物質の収集または酵素による修飾が可能になります。 [3]
ブロック共重合体から作られた小胞を指す「ポリマーソーム」という用語は 1999 年に造られました。[1]ポリマーソームは、天然脂質から形成された小胞であるリポソームに似ています。天然リポソームの多くの特性を持ちながら、ポリマーソームは安定性が向上し、透過性が低下します。さらに、合成ポリマーを使用すると、設計者は膜の特性を操作して、ポリマーソームの透過性、放出速度、安定性、およびその他の特性を制御することができます。
準備
ポリマーソームを作成するために使用されるブロック共重合体には、いくつかの異なる形態が使用されています。最も頻繁に使用されるのは、線状ジブロックまたはトリブロック共重合体です。これらの場合、ブロック共重合体には疎水性のブロックが1つあり、他のブロックは親水性です。使用される他の形態には、バックボーンブロックが親水性で櫛形枝が疎水性である櫛形共重合体[4] [5]や、デンドリマー部分が親水性であるデンドロナイズドブロック共重合体[6]があります。
ジブロック、コーム、デンドロン化共重合体の場合、ポリマーソーム膜はリポソームと同じ二重層形態を持ち、2つの層の疎水性ブロックが膜の内部で互いに向き合っている。トリブロック共重合体の場合、膜は二重層を模倣した単層であり、中央のブロックが二重層の2つの向かい合った疎水性ブロックの役割を果たしている。[7]
一般的には、リポソームの調製に使用される方法、すなわちフィルム再水和法、直接注入法、または溶解法によって調製できます。
用途
活性酵素を含み、それらの酵素による変換のために基質を選択的に輸送する方法を提供するポリマーソームは、ナノリアクターとして説明されている。[8]
ポリマーソームは、制御放出薬物送達システムを作成するために使用されています。[9]リポソームをポリエチレングリコール でコーティングするのと同様に、親水性ブロックがポリエチレングリコールで構成されている場合、ポリマーソームは免疫系に対して目に見えないようにすることができます。 [10]したがって、ポリマーソームは標的薬物の有用なキャリアです。
生体内用途では、ほとんどの製薬会社がコストの問題から新しいポリマーを開発する可能性は低いため、ポリマーソームは事実上FDA承認のポリマーの使用に限定されています。幸いなことに、次のようなさまざまな特性を持つポリマーが多数あります。
親水性ブロック
- ポリ(エチレングリコール) (PEG/PEO) [9] [11]
- ポリ（2-メチルオキサゾリン）[7]
疎水性ブロック
- ポリジメチルシロキサン（PDMS）[7]
- ポリ（カプロラクトン（PCL）[9] [11]
- ポリ乳酸（PLA）[9] [11]
- ポリ（メチルメタクリレート）（PMMA）[12]
ポリマーソームを構成するブロック共重合体分子が十分に架橋されていれば、ポリマーソームは輸送可能な粉末にすることができる。[2]
ポリマーソームは、ヘモグロビンやその他の成分を加えることで人工細胞を作ることができます。 [13] [14]最初の人工細胞はトーマス・チャンによって作られました。[15]
参照
参考文献
- ^ ab ディッシャー BM; YYを獲得しました。エーゲDS;リー・JC;ベイツFS;ディッシャーDE; Hammer DA Science (1999)、284 (5417)、1143-6。
- ^ ab Discher BM、Bermudez H、Hammer DA、Discher DE、Won YY、Bates FS Journal of Physical Chemistry B (2002)、 106 (11)、2848-2854
- ^ Onaca, Ozana; Madhavan Nallani; Saskia Ihle; Alexander Schenk ; Ulrich Schwaneberg (2006 年 8 月)。「機能化ナノコンパートメント (シントソーム): 産業バイオテクノロジーにおける限界と将来的な応用」。バイオ テクノロジージャーナル。1 (7–8): 795–805。doi :10.1002/biot.200600050。PMID 16927262。S2CID 28644222。
- ^ デュランド、ジェラルディン G.; ホルダー、サイモン J.; ヨー、チャート ツン。論文抄録、第 229 回 ACS 全国会議、サンディエゴ、カリフォルニア州、米国、 2005 年 3 月 13 ～ 17 日 (2005)、POLY-018
- ^ Qi, Hongfeng; Zhong, Chongli.物理化学ジャーナルB (2008), 112 (35), 10841-10847
- ^ 易、卓;劉玄波。焦、清。チェン・エル強。陳永明。シー、フー。Journal of Polymer Science、パート A: ポリマー化学(2008)、'46'(12)、4205-4217
- ^ abcナーディン、C; ハート、T; ルーケル 、J; マイヤー、Wラングミュア、16、1035-1041
- ^ ナルダン、コリンヌ;トーニ、サンドラ。ウィドマー、ヨルグ。ウィンターハルター、マティアス。マイヤー、ヴォルフガング。Chemical Communications (ケンブリッジ) (2000)、(15)、1433-1434
- ^ abcd アハメド、ファリヤル; ディッシャー、デニス E. 制御放出ジャーナル(2004)、96 (1)、37-53
- ^ PEG化小胞の循環時間：生物学と高分子物理学の融合。 写真 P、Parthasarathy R、Discher B、Discher DE、抄録、アメリカ化学会第36回中部大西洋地域会議、プリンストン、ニュージャージー州、アメリカ合衆国、6月8～11日（2003年）、175。発行元：アメリカ化学会、ワシントンD.C.
- ^ abc Rameez S、Alosta H、Palmer AF 、バイオコンジュゲート化学2008、19、1025
- ^ エアーズ、L; ハンス、P; アダムス、J; ロエヴィク、DWPM; ヴァン・ヘスト、JCM ポリマー科学ジャーナル、パートA：ポリマー化学（2005）、43（24）、6355-6366
- ^ Meng F、Engbers GHM、Feijen J、Journal of Controlled Release (2005)、 101 (1-3)、187-198
- ^ NASA.govより
- ^ Chang TM; Poznansky MJ 生体医学材料研究ジャーナル (1968)、 2 (2)、187-99。