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、溶液を封入した微小な中空球体です。ポリマーソームは両親媒性合成ブロック共重合体を用いて小胞膜を形成し、その半径は50nmから5μm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、中心部に水溶液を含んでおり、薬剤、酵素、その他のタンパク質やペプチド、DNAやRNAの断片といった敏感な分子を封入して保護するのに有用です。ポリマーソーム膜は、封入された物質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として機能します。
シントソームは、特定の化学物質が膜を通過して小胞内外へ出入りすることを可能にするチャネル（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や酵素による修飾が可能になります。[3]
ブロックコポリマー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、天然に存在する脂質から形成される小胞であるリポソームに類似しています。天然リポソームの多くの特性を備えながら、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ことで、設計者は膜の特性を操作し、ポリマーソームの透過性、放出速度、安定性、その他の特性を制御することができます。
準備
ポリマーソームを形成するブロック共重合体には、様々な形態が用いられてきました。最も頻繁に用いられるのは、直鎖状のジブロック共重合体またはトリブロック共重合体です。これらの場合、ブロック共重合体は1つのブロックが疎水性で、もう1つのブロックが親水性です。その他の形態としては、骨格ブロックが親水性で、櫛形分岐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ン化ブロック共重合体[6]などがあります。
ジブロック共重合体、コーム共重合体、デンドロン共重合体の場合、ポリマーソーム膜はリポソームと同様の二重層構造を有し、膜内部では二層の疎水性ブロックが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構造であり、中央のブロックが二重層の二つの向かい合った疎水性ブロックの役割を果たす。[7]
一般的には、リポソームの調製に用いられる方法、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の作成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、ポリマーソームは事実上、 FDA承認ポリマーの使用に限定されています。これは、多くの製薬会社がコストの問題から新規ポリマーを開発する可能性が低いためです。幸いなことに、以下のような様々な特性を持つポリマーが数多く存在します。
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]
ポリマーソームにヘモグロビンなどの成分を加えると人工細胞を作ることができる。 [13] [14]最初の人工細胞はトーマス・チャンによって作られた。[15]
参照
参考文献
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