単層カーボンナノチューブ（SWCNTs）は光学バイオセンシング、イメージング、薬物送達への応用が期待されるが、安全で精密なナノメディシン・ツールへと転換するには、ナノチューブ表面化学が細胞による認識と処理をどのように規定するかを理解する必要がある。他のナノ材料と同様に、カーボンナノチューブは生物学的流体との接触でバイオ分子コロナを獲得し、コロナ同一性がセンサー性能や薬物送達効率の中核であることがますます認識されつつある。しかし、コロナ同一性がカーボンナノチューブの細胞内運命も支配するかどうかはほとんど分かっていない。ここでは、（6,5）に富む単層カーボンナノチューブに対する一本鎖DNAラッピングが、それらのタンパク質コロナ、細胞内トラフィッキング、マクロファージ応答を再プログラムすることを示す。（AT）15、（GT）15、（CT）15でラップしたSWCNTsをプロファイルすることで、ラッピング配列がタンパク質コロナと、その結果としてマクロファージに生じるプロテオスタシス・ストレスの両方をプログラムすることを明らかにする。発光イメージングおよび共焦点ラマン測定によって、（AT）15は最も多く内部化される一方でプロテオームとナノチューブ構造は大きく乱されないが、（CT）15は最も取り込まれにくいにもかかわらず、最も攻撃的な細胞内分解を受け、最も高い酸化ストレスおよびプロテオスタシス・ストレスを引き起こすことが報告された。コロナプロテオミクスは、試験した3種類すべてのナノチューブが、異なる機能的同一性をもつコロナを形成し、それが細胞内の分岐した経路を担うことを示した。時間分解した細胞内プロテオミクスに機能アッセイを組み合わせることで、粒子の関与、ファゴソームのソーティング、リソソームでの処理を含む配列非依存的なコア応答に加えて、時間経過に伴って宿主細胞がそのバイオ分子複雑性をどのように再編するか（酸化出力など）を解明した。これらの結果は、ナノ材料と細胞の相互作用、およびカーボンナノ材料の細胞内運命を制御するための、調整可能なヌクレオチド単位のデザイン指針としてのラッピング配列に関する機構的知見を与えるものであり、安全かつ有効なナノメディシン・プラットフォームへの潜在的な意義を持つ。
https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748348