旭硝子財団助成研究成果報告2023

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旭硝子財団　助成研究成果報告（2023）脳梗塞を始めとする中枢疾患治療に向けて，薬物送達の障壁となる血液脳関門（BBB）の克服は必須となる．これまでに申請者は，脳梗塞部位のBBB破綻を利用した，脳保護薬封入ナノ粒子の受動的送達による脳梗塞治療の有用性について報告してきたが，脳実質への薬物送達効率を向上させるためには，BBBを能動的に突破可能な技術が必要である．本研究では，BBB透過能を有するものも報告されている細胞外小胞の一つであるエクソソーム（Exo）に着目し，Exoの脂質膜組成を利用したリポソームとの融合ナノ粒子を構築することで，Exo様機能を持った人工ナノ粒子の開発を試みた．また，Exoへの機能性脂質・低分子薬物の搭載において，超高圧ホモジナイザーを用いた高圧乳化処理が有用であることを示した．Overcoming the blood-brain barrier (BBB), a well-known biological barrier for drug delivery, is essential for the treatment of brain diseases such as ischemic stroke. We previously demonstrated the usefulness of lipos-ome-mediated passive delivery of neuroprotective agents for ischemic stroke treatment by focusing on the disrupted BBB around lesioned area. However, new technologies capable of actively passing through the BBB have been required to further increase drug delivery efficiency to the brain parenchyma. In this study, we fo-cused on one of the extracellular vesicles, exosome (Exo), since some types of Exo were reported to possess the ability to overcome the BBB. We attempted to develop hybrid functional nanoparticles with Exo and li-posomes by utilizing the distinct constituent lipids of Exo. Also, we demonstrated the usefulness of high-pres-sure homogenization with microfluidizer for functionalization of Exo via a one-step pharmaceutical process.熱化学電池の溶媒に深部共晶溶媒（Deep Eutectic Solvent, DES）を適用し，熱電対の高温動作時の高いゼーベック係数（Seebeck Coefficient, Se）を達成した．エチレングリコールと塩化コリンからなるDES中で，フェリシアン化物とフェロシアン化物の酸化還元対（[Fe(CN)6]3-/4-）のSeは-1.67 mV/Kに達した．分光分析の結果，これは酸化還元活性種とDESの間の強い相互作用によるものであることが判明した．さらに，このセルは135〜165℃の広い温度範囲で動作させることに成功した．この結果は，廃熱回収用途に望まれる機能を実現した点で意義がある．A deep eutectic solvent (DES) was applied to the solvent of thermocell to achieve a high Seebeck coefficient (Se) at high temperature operation of it. In DES consisting of ethylene glycol and choline chloride, the Se of the redox couple of ferricyanide and ferrocyanide ([Fe(CN)6]3-/4-) reached -1.67 mV/K. Spectroscopic anal-ysis revealed that this was due to a strong interaction between the redox couple and DES. Furthermore, the cell can be operated over a wide temperature range of 135-165℃. This result is a desired feature for waste heat recovery applications.34福田　達也20Tatsuya FUKUTA山田　鉄兵21Teppei YAMADA間葉系幹細胞エクソソームを用いた脳梗塞部位血液脳関門突破型インテリジェントナノDDSの開発（2021採択）Development of intelligent nano-DDS capable of passing through the blood-brain barrier in ischemic stroke region with mesenchymal cell-derived exosomes (Project 2021)深共晶溶液（DES）を用いた高性能中温型熱化学電池の開発（2021採択）High performance thermocell at middle temperature range using deep eutectic solvent(Project 2021)