千葉大、世界初となる光でほどける「らせん状人工ナノ線維」の開発に成功

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千葉大学は2017年5月10日、光を当てることでらせん構造がほどける世界初の人工ナノ線維の開発に成功したと発表した。ドラッグデリバリーなどの分野への応用が期待できるという。

細胞内に存在する微小線維のように、生体系にみられる精緻な構造を持つ線維状の微小材料を人工分子で構築できれば、生体系にはない独自の機能を備えられることから世界中で研究が進められている。微小線維とは細胞形状の維持、形の制御、細胞内での物質移動を担う線維状ナノ構造体のこと。主にアクチンという粒子状のタンパク質がユニットとなり、らせん状に結合することで形成される。

この新しいナノ線維の太さはわずか10nm(ナノメートル)で、光で折れ曲がる性質を持ったアゾベンゼン分子が結合することで形成される。研究チームはアゾベンゼン分子を水素結合によって6個集めて「ロゼット」と呼ばれる根生葉の形にすると、ロゼットが次々と連なり、らせん状のナノ線維を形成することを発見した。

さらにこのらせん状のナノ線維に光を当てるとアゾベンゼン分子が異性化して湾曲性が損なわれ、それにより構造全体で変化が起きてらせん構造がほどけるという。光を当てると線維の見かけの長さ(末端から末端までの直線距離)は2μm(マイクロメートル)程度から10μmまで変化するという。

同技術は今後、薬剤などを患部へ任意のタイミングで放出するドラッグデリバリーシステムや、網目状の線維ネットワークを使って物質を捕捉するナノシステムの開発などに活用される見通しだ。

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