科学者たちは、近赤外線(NIR)光を吸収する形態を持つ金ナノ粒子を最適化するための、環境に優しく健康的なプロトコルを作成しました。これには、ペプチドB3と呼ばれる特定の生体分子が使用されます。科学者たちは、三角形と円形の金ナノプレートの合成と、吸収された光を熱に変換することで癌細胞を殺す効果を報告しました。これは、非侵襲性の癌治療法の開発に役立つ情報を提供します。「NIR光は生物組織を貫通する能力があるため、体内の金ナノ粒子を照らし、ナノサイズの細胞加熱要素に変えることができます」と、バイオメディカル用途のナノ材料を研究している東京工業大学(東京工科大学)の田中正義教授は説明します。特に、金ナノプレートは、NIR光を効率的かつ規則的に吸収するため、光熱療法として魅力的であると考えられていますが、これらのナノ粒子の合成には、入手が容易ではない強力な試薬と非常に有毒な条件が必要であり、プロセスが非常に危険になります。
研究チームはバイオミネラリゼーションと呼ばれるプロセスで主導的な役割を果たしました。バイオミネラリゼーションは、生体分子を使用して調整可能な構造を持つ金属ナノ粒子を作成するものです。ペプチドまたは短いアミノ酸鎖は、比較的サイズが小さく安定しているため、この目的に特に魅力的な候補です。しかし、効率的なNIR吸収に最適化された構造を持つAuナノ粒子の製造への使用はまだ報告されていません。意欲的に、研究チームはAuNPsのミネラリゼーションに適したペプチドを特定し始め、100を超えるペプチドを選択した後、光熱変換剤として機能する制御可能な構造を持つAuNPsを合成するためのB3と呼ばれるペプチドの可能性を調査することにしました。ワンポット合成と呼ばれるプロセスで、研究チームは金塩HAuCl4をペプチドB3とその誘導体とともにさまざまな濃度で中性pHの緩衝液(pH変化に耐性のある水溶液)に混合し、ペプチド濃度に応じて異なるNIR吸収を持つ三角形と円形のAuNPsを合成しました。