課題番号 ：S-17-KU-0038
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：金属ナノ粒子の表面修飾とバイオ機能化
Program Title (English) ：Surface Modification and Bio-functionalization of Metal Nanoparticles
利用者名（日本語） ：新留康郎
Username (English) ：Yasuro Niidome
所属名（日本語） ：鹿児島大学大学院理工学研究科
Affiliation (English) ：Graduate School of Science and Engineering, Kagoshima University

１．概要（Summary ）
球状金ナノ粒子（AuNP, 直径10 nm）および棒状金ナノ粒子である金ナノロッド（AuNR, 10×50 nm）を餌に混入し、ゼブラフィッシュに摂食させた後の体内動態を質量分析によって明らかにした。

２．実験（Experimental）
Seed法によって粒径が約10 nmになるようにAuNPを作製した。AuNRは大日本塗料株式会社の製品を利用した。形状の異なる二種類の金ナノ粒子は、遠心分離によって界面活性剤濃度を減らしPoly(styrene-sulfonate)で表面修飾後、固形餌に分散し、ゼブラフィッシュに摂食させた。一定時間経過後、全身切片を作製し、MALDI-MS装置（autoflex Bruker）によってイメージング質量分析（IMS）を行うことで、経口投与後の金ナノ粒子の体内動態を調べた。

３．結果と考察（Results and Discussion）
生体内でのナノ粒子の動態を評価するためには、高感度かつ選択的な分析法が必要である。金ナノ粒子はレーザー脱離イオン化が高効率で起こるため,MALDI-MSによる金イオンの検出が可能であり、マスプローブとして応用できる。図1に、AuNRを含む餌を摂食させて24時間経過後の金イオン(Au+)のIMS像を示した。AuNRの場合、24時間後には消化器官から金のマスシグナルから検出されたが、その大部分が体外に排出されたことがわかった。図2にはAuNPを摂食させて24時間後のIMS結果を示した。AuNRのときとは対照的に、消化器官から金ナノ粒子由来のマスシグナルを多く検出することができた。以上のことから、経口投与後の金ナノ粒子の体内動態には、その形状・大きさが影響していることが分かった。

図1 AuNRを含む餌を摂食させて24時間後の全身切片のIMS像

図2 AuNPを含む餌を摂食させて24時間後の全身切片のIMS像

４．その他・特記事項（Others）
なし。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) Y. Tsutamoto, J. B. Rabor, H. Tahara, Y. Niidome, Chemistry Letters, Vol. 45 (2017) p.p. 1785-1788.
(2) D. Muko、Y. Inoue、K. Iwaizako、N. Tomoki、Y. Niidome 18th International Union of Materials Research Societies-International Conference in Asia, 平成29年11月8日
(3) Y. Niidome, Mass Spectrometry of Gold Nanoparticles Fed to Zebrafishes, NDSU-KU Joint Symposium on Biotechnology, Nanomaterials and Polymers, 平成29年10月12日

６．関連特許（Patent）
なし。