PDMSマイクロ球キャリアに基づくルテニウム錯体の微小環境制御と溶存酸素の高感度検出
Microenvironment regulation of ruthenium complexes based on PDMS microsphere carriers and highly sensitive detection of dissolved oxygen
本研究では、細胞の代謝や微小環境における病理学的変化の理解に不可欠な生体内溶存酸素濃度の正確なモニタリングのため、マイクロ流体技術に基づいた、安価で生体適合性があり非侵襲的な新しい酸素センサーを開発した。マイクロ流体技術を用いて、酸素感受性指標としてRu(dpp)3Cl2ナノ粒子(トリス(4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン)ルテニウム(II)ジクロリドの誘導体)を組み込んだポリジメチルシロキサン(PDMS)製柔軟マイクロ球を作製した。分散油相と連続水相の流量比、およびRu(dpp)3Cl2濃度を最適化することで、最高の蛍光消光定数と最適な溶存酸素応答性を持つマイクロ球を得た。これらのマイクロ球を3種類のがん細胞株(MDA-MB-231、HeLa、A549)と共培養し、溶存酸素レベルを動的にモニタリングした。さらに、ドラッグデリバリープラットフォームとしての可能性を評価するため、パクリタキセルをマイクロ球に負荷し、優れた生体適合性を示した。本研究は、動的な溶存酸素変動の、高感度かつインサイチュでの費用対効果の高い視覚的モニタリングを達成し、生体酸素センサー分野における応用が期待される。
- マイクロ流体技術を用い、酸素感受性色素Ru(dpp)3Cl2ナノ粒子を内包したPDMS製柔軟マイクロ球を作製した
- 分散油相と連続水相の流量比およびRu(dpp)3Cl2濃度を最適化し、最高の蛍光消光定数と最適な溶存酸素応答性を達成した
- マイクロ球を3種類のがん細胞株(MDA-MB-231、HeLa、A549)と共培養し、溶存酸素レベルを動的にモニタリングした
- パクリタキセルをマイクロ球に負荷し、ドラッグデリバリープラットフォームとしての可能性と優れた生体適合性を確認した
生体内の溶存酸素を、PDMS製マイクロ球とルテニウム錯体の蛍光消光で安価・非侵襲・インサイチュに可視化する研究。3種のがん細胞株(MDA-MB-231、HeLa、A549)との共培養で動的モニタリングを実証し、抗がん剤パクリタキセルを負荷してドラッグデリバリー担体としても機能させた点が注目点。計測ツールと薬剤送達担体を一体化できれば、創薬の細胞アッセイやがん微小環境評価のコスト・スループットが改善する可能性があり、創薬支援・in vitro診断の周辺市場にとって中期の波及材料になり得る。ただし現時点は学術的な実証段階で事業化の計画や提携は示されておらず、短期的な投資判断には直結しにくい。