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Creation of coacervate interfaces for controlling fouling behavior

Research Project

Project/Area Number 16K14047
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Green/Environmental chemistry
Research InstitutionKyoto Institute of Technology

Principal Investigator

AOKI Takashi  京都工芸繊維大学, 繊維学系, 准教授 (80231760)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsコアセルベート / ポリマー濃縮層 / ファウリング / タンパク質 / 水処理膜 / 高分子濃縮層 / 防汚効果 / N,N-dimethylacrylamide / n-butyl methacrylate / ポリマー濃厚層 / 水資源、水循環 / 表面・界面物性 / 水質汚濁・土壌汚染防止・浄化
Outline of Final Research Achievements

The fundamental polymeric material and its technology to control a bio-fouling on a water/polymer interface has been developed. PDB copolymers composed of N,N-dimethylacrylamide (DMAAm) and n-butyl methacrylate (BMA) have hydrophobic aggregation above certain temperatures and ionic strength to show liquid-liquid phase separation in water.
The PDB copolymer-modified substrate surfaces suppressed to adsorb a blood-coagulation protein, fibrinogen, as well as to adhere blood cells, platelets. Further, a primitive study for a modification of the polymers on some material surfaces was conducted. The copolymers in this study will be good candidate materials for suppressing the fouling of water-treatment membranes to remove impurities in unclean water and the bio-fouling of biomaterials in special medical devices such as artificial vessels and hearts.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

水/固体界面で生起する吸着現象は古くから知られており、吸着することは、界面が存在すれば自然に生起する現象である。したがって、反対に吸着を抑制することは容易なことではなく、抑制するための新規界面の獲得は重要な課題である。今回、実施した実験結果の中から、水/固体界面で生起する吸着を抑える表面の状態についての分子設計がより明らかになったと同時に、水浄化のための水処理膜表面でのファウリング現象や人工臓器などで課題となっている血液の凝固反応を軽減するための母材表面へのポリマー修飾方法についての初歩的な知見が得られ、様々な応用展開へ繋がることが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] 高分子濃縮層による血液成分との相互作用の抑制2018

    • Author(s)
      青木隆史、野神寛太
    • Organizer
      第67回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 血液成分との相互作用を抑制するポリマー濃縮層2018

    • Author(s)
      青木隆史、野神寛太
    • Organizer
      平成30年度繊維学会秋季研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 血液成分との相互作用における高分子濃縮層の効果2018

    • Author(s)
      舟木健太・青木隆史
    • Organizer
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ポリマー濃縮層が提供する動的界面による血小板接着抑制の効果2017

    • Author(s)
      青木 隆史・野神 寛太
    • Organizer
      第39回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Polymer-concentrated surfaces that suppress platelet adhesion2016

    • Author(s)
      Takashi AOKI and Kanta NOGAMI
    • Organizer
      International Conference on Biomaterials Science (ICBS2016)
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2016-11-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高分子濃縮層による血小板の接着抑制効果2016

    • Author(s)
      青木隆史、野神寛太
    • Organizer
      第38回日本バイオマテリアル学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2016-11-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 高分子濃縮層によるポイマー表面のファウリングの抑制2016

    • Author(s)
      青木隆史、野神寛太
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Year and Date
      2016-09-14
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] コアセルベートを形成する高分子による血小板接着抑制2016

    • Author(s)
      青木隆史、野神寛太
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2016-05-25
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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