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Glycopolymer nanomedicine based on the controlled polymerization and the operation of biological functionality

Research Project

Project/Area Number 19H02766
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Miura Yoshiko  九州大学, 工学研究院, 教授 (00335069)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長尾 匡憲  九州大学, 工学研究院, 助教 (40904008)
星野 友  九州大学, 工学研究院, 准教授 (40554689)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords糖鎖高分子 / 精密重合 / De novo デザイン / 分子認識 / 多価効果 / 免疫 / 自己組織化 / 生体機能性高分子 / レクチン / シグレック / インフルエンザウイルス / PET-RAFT / リビングラジカル重合 / PET-RAFT / 高分子化学 / RAFTリビングラジカル重合 / 光誘起電子移動重合 / ナノメディシン
Outline of Research at the Start

RAFTリビングラジカル重合による、精密重合法を駆使して、精密なナノ構造と優れた分子認識能を持つ、生体機能性高分子、糖鎖高分子を創製する。合成高分子薬剤の可能性を明示することが目的である。リビングラジカル重合法を基礎とし、糖鎖高分子の分子認識能のデザインを行い、タンパク質、細胞の機能制御を行う。検討事項は(1)糖鎖高分子の精密設計による糖―タンパク質相互作用の制御、(2)糖鎖高分子の精密設計による免疫細胞の制御 とする。

Outline of Final Research Achievements

We designed and analyzed biofunctional polymers using the controlled polymerization of glycopolymers with sugar side chains. When the polymers were designed to match the structure of the sugar recognition proteins, the molecular recognition ability was controlled. It was clarified that not only the arrangement of sugars but also the kinetic properties of the main and side chains of the polymers have a significant influence on the molecular recognition ability. In addition, the possibility of drug discovery using designed polymers, such as the demonstration of immunosuppressive activity via Siglec and the development of effective inhibitors of influenza viruses, was demonstrated. We investigated the synthesis of polymers using PET-RAFT polymerization as a polymerization method, and clarified the development of a library of glycopolymers and a screening method for functional molecules using this library.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では精密な合成高分子を用いて生体機能を設計制御できることを明らかにした。生体分子認識能などの生理活性に関する研究は低分子やペプチドや核酸などの天然の生体高分子に限られてきたが、本研究では合成高分子でも、生体高分子のような働きを発現させることができ、自由に設計―制御できることを明らかにした。即ち、生物のような機能を持つ分子システムは合成高分子でもよいことを明らかにした。そして、合成高分子による創薬の可能性を明らかにした。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (121 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (22 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 21 results,  Open Access: 3 results) Presentation (90 results) (of which Int'l Joint Research: 18 results,  Invited: 14 results) Book (4 results) Remarks (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis of well-defined cyclic glycopolymers and the relationship between their physical properties and their interaction with lectins2022

    • Author(s)
      Nagao Masanori、Hoshino Yu、Miura Yoshiko
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 13 Issue: 38 Pages: 5453-5457

    • DOI

      10.1039/d2py00941b

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      Imoto Tomoki、Matsumoto Hikaru、Nonaka Seiya、Shichijo Keita、Nagao Masanori、Shimakoshi Hisashi、Hoshino Yu、Miura Yoshiko
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 14 Issue: 23 Pages: 5123-5123

    • DOI

      10.3390/polym14235123

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    • Author(s)
      Nagao Masanori、Kimoto Yuri、Hoshino Yu、Miura Yoshiko
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 7 Issue: 15 Pages: 13254-13259

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c00719

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    • Author(s)
      Masanori Nagao, Ai Yamaguchi, Teruhiko Matsubara, Yu Hoshino, Toshinori Sato, and Yoshiko Miura
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 23 Issue: 3 Pages: 1232-1241

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.1c01483

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      Seiya Nonaka , Hikaru Matsumoto , Masanori Nagao, Yu Hoshino and Yoshiko Miura
    • Journal Title

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      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 55-60

    • DOI

      10.1039/d1re00386k

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      Takato Ishida, Masanori Nagao, Takahiro Oh, Takeshi Mori, Yu Hsohino, Yoshiko Miura
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      Volume: 51 Issue: 3 Pages: 308-311

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      Takahiro Oh, Takeshi Uemura, Masanori Nagao, Yu Hoshino and Yoshiko Miura
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      10.1039/d1tb02344f

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      Volume: 37 Issue: 3 Pages: 519-523

    • DOI

      10.2116/analsci.20P388

    • NAID

      130007996266

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • Year and Date
      2021-03-10
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      10.1039/d1cc04394c

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      M.Nagao, M.Kichize, Y.Hoshino, Y.Miura
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 22 Issue: 7 Pages: 1920-1926

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.1c00553

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      Takahiro Oh , Yu Hoshino and Yoshiko Miura
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      J. Mater. Chem. B

      Volume: 8 Issue: 44 Pages: 10101-10107

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      10.1039/d0tb02093a

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      Matsumoto Hikaru、Hoshino Yu、Iwai Tomohiro、Sawamura Masaya、Miura Yoshiko
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      Industrial & Engineering Chemistry Research

      Volume: 59 Issue: 34 Pages: 15179-15187

    • DOI

      10.1021/acs.iecr.0c02404

    • NAID

      120007126251

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      Masaya Kichize, Masanori Nagao, Yu Hoshino and Yoshiko Miura
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      Volume: 140 Pages: 110044-110044

    • DOI

      10.1016/j.eurpolymj.2020.110044

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      Matsumoto Hikaru、Hoshino Yu、Iwai Tomohiro、Sawamura Masaya、miura yoshiko
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      Volume: 12 Issue: 16 Pages: 4034-4037

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      10.1002/cctc.202000651

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      Volume: 8 Issue: 10 Pages: 2010-2019

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      Volume: 4 Issue: 24 Pages: 20690-20696

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      130007687709

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      Volume: 51 Issue: 12 Pages: 1299-1308

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0244-x

    • NAID

      40022176598

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      Volume: 20 Issue: 7 Pages: 2763-2769

    • DOI

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      Volume: 48 Pages: 5-10

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  • [Presentation] 生体機能性糖鎖高分子の糖鎖モジュールPET-RAFT法基づくライブラリーの調製とオリゴ糖ミミックの創製2022

    • Author(s)
      三浦 佳子
    • Organizer
      第32回日本MRS年次大会
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  • [Presentation] インフルエンザウイルスと結合する糖鎖高分子の構造設計2021

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      長尾 匡憲、松原 輝彦、星野 友、佐藤 智典、三浦 佳子
    • Organizer
      第40回日本糖質学会
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  • [Presentation] 水系PET-RAFT重合による糖鎖高分子ライブラリの合成と分子認識能の解析2021

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      植村 剛志、長尾 匡憲、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第40回日本糖質学会
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  • [Presentation] Siglecを標的とした免疫抑制を誘導する糖鎖高分子の開発2021

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      石田 尚斗、長尾 匡憲、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第40回日本糖質学会
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  • [Presentation] インフルエンザウイルスに対する星型糖鎖高分子の構造設計2021

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      長尾 匡憲、松原 輝彦、星野 友、佐藤 智典、三浦 佳子
    • Organizer
      第70回高分子討論会
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  • [Presentation] 水系PET-RAFT重合を用いたコレラ毒素認識糖鎖高分子のスクリーニング評2021

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      植村 剛志、長尾 匡憲、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第70回高分子討論会
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  • [Presentation] シアル酸を側鎖に持つ合成高分子とSiglec-Eの相互作用による炎症シグナルの抑制2021

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      石田 尚斗、王 尊弘、長尾 匡憲、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第70回高分子討論会
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  • [Presentation] インフルエンザウイルスに対する合成糖鎖高分子リガンドの幾何学形状設計2021

    • Author(s)
      長尾 匡憲、松原 輝彦、星野 友、佐藤 智典、三浦 佳子
    • Organizer
      第31回バイオ・高分子シンポジウム
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  • [Presentation] RAFT重合を用いたシアル酸含有糖鎖高分子の合成および免疫抑制の検討2021

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      石田 尚斗、王 尊弘、長尾 匡憲、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第70回高分子学会年次大会
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  • [Presentation] Denovo Design of Glycopolymer via Controlled polymerization2021

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      Yoshiko Miura
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      Pacifichem2021
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Siglecを介して免疫抑制を示す糖鎖高分子の開発2021

    • Author(s)
      石田 尚斗、王 尊弘、長尾 匡憲、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第58回化学関連支部合同九州大会
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  • [Presentation] 糖鎖高分子モノリスの調製とタンパク質の連続流通式分離2021

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      松本 光,渋谷 誠,瀬戸弘一,星野 友,三浦佳子
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会2020年度九州ブロック学術講演会
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  • [Presentation] EMPO固定化多孔質モノリスによるアルコールのフロー酸化2021

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      井本 知希、松本 光、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      化学工学会第86年会
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  • [Presentation] 親水性ブロック糖鎖高分子の水溶液中での自己組織化の法則性2020

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      三浦 佳子、王 尊弘、星野友
    • Organizer
      第30回日本MRS年次大会
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  • [Presentation] TEMPO 触媒を固定したゲルモノリスによるアルコールのフロー酸化2020

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      井本 知希、松本 光、星野 友、三浦 佳子
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      令和2年度九州地区高分子若手研究会・冬の講演会
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  • [Presentation] ホスフィンリガンドを固定した多孔質モノリスによる精密フロー合成2020

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      松本 光、星野 友、三浦 佳子、岩井 智弘、澤村 正也
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      化学工学会第51回秋季大会
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  • [Presentation] 触媒固定化多孔質モノリスを充填したマイクロフローリアクターの開発2020

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      野中 聖也、服部 春香、松本 光、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      化学工学会第51回秋季大会
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  • [Presentation] PET-RAFT重合法を用いた糖鎖高分子ライブラリーの調製と生体機能解析2020

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      三浦 佳子、木元 優里、星野 友
    • Organizer
      第69回高分子討論会
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  • [Presentation] The influence of sugar structure on the self-assembly of double hydrophilic block glycopolymer in aqueous solution2020

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      Takahiro Oh、Yu Hoshino、Yoshiko Miura
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      第69回高分子討論会
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  • [Presentation] 糖鎖高分子の主鎖構造が分子認識に与える影響の検討2020

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      吉瀬 誠也、星野 友、三浦 佳子
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      第69回高分子討論会
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  • [Presentation] 水系PET-RAFT重合による糖鎖高分子ライブラリ合成2020

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      植村 剛志、三浦 佳子、星野 友
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      第69回高分子討論会
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  • [Presentation] 水溶性糖鎖高分子による水中での自己集合2020

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      王 尊弘、星野 友、三浦 佳子
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      第30回バイオ・高分子シンポジウム
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  • [Presentation] 水中での水溶性糖鎖ブロック高分子集合体における糖構造の影響2020

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      王 尊弘、星野 友、三浦 佳子
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      第69回高分子学会年次大会
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  • [Presentation] 水系PET-RAFT重合を用いた糖鎖高分子ライブラリの作製2020

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      植村 剛志、星野 友、三浦 佳子、木元 優里
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      第69回高分子学会年次大会
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  • [Presentation] 触媒固定化多孔質モノリスを充填したマイクロフローリアクターの開発2020

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      野中 聖也、服部 春香、松本 光、星野 友、三浦 佳子
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      化学工学会第85年会
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  • [Presentation] ホスフィンリガンドを固定した多孔質モノリスによる精密フロー合成2020

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      松本 光、星野 友、三浦 佳子、岩井 智弘、澤村正也
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      化学工学会第85年会
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  • [Presentation] Denovo Design of Biofunctional Glycopolymer2020

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      Yoshiko Miura
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      French-Japan Polymer,
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  • [Presentation] 活性なパラジウム錯体を選択的に形成するホスフィン固定化ポリスチレンの設計2019

    • Author(s)
      松本光、星野友、三浦佳子
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      化学工学会第84年会
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  • [Presentation] パラジウム‐ホスフィン錯体を固定化した多孔質ポリスチレンモノリスを用いた液液二相系での触媒的フロー合成2019

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      松本光、星野友、三浦佳子
    • Organizer
      化学工学会第84年会
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  • [Presentation] 金属メッシュデバイスを応用した細胞分離の基礎検討2019

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      延廣一樹、安藝翔馬、星野友、三浦佳子
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      化学工学会第84年会
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  • [Presentation] 金属メッシュデバイスを用いた血球通過・捕獲挙動の検討2019

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      安藝 翔馬、神波 誠治、延廣 一樹、田口 裕貴、星野 友、三浦 佳子
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      化学工学会第84年会
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  • [Presentation] リビングラジカル重合(LRP)を用いたマルチブロック糖鎖高分子の合成およびタンパク質との相互作用評価2019

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      吉瀬 誠也、城野 一樹、長尾 匡憲、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
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      明石 壮太郎、瀧本 日向、谷口 昇平、星野 友、三浦 佳子
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      第68回高分子学会年次大会
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      Takahiro Oh、Yu Hoshino、Yoshiko Miura
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      第68回高分子学会年次大会
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  • [Presentation] 制御した孔を持つ金属メッシュを応用した細胞分離の検討2019

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      延廣 一樹、安藝 翔馬、星野 友、三浦 佳子
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      第56回化学関連支部合同九州大会
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  • [Presentation] 高収率マルチブロック重合技術を用いた糖鎖高分子の合成2019

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      吉瀬 誠也、星野 友、三浦 佳子
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      第56回化学関連支部合同九州大会
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  • [Presentation] コレラ毒素を認識する糖鎖高分子のスクリーニング解析2019

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      木元 優里、寺田 侑平、星野 友、三浦 佳子
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      第56回化学関連支部合同九州大会
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  • [Presentation] 架橋高分子内を反応場とした多孔質モノリスの設計戦略:固定化触媒カラムリアクターへの応用2019

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      松本 光、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      化学工学会九州支部第24回学生賞審査会
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      野中 聖也、星野 友、三浦 佳子
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      第30回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会
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  • [Presentation] Metal Mesh Device の細胞分離・分析デバイスへの応用の基礎検討2019

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      延廣 一樹、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第30回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会
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  • [Presentation] 多孔質モノリス内での液液二相系触媒的フロー合成2019

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      松本 光、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第30回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会
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  • [Presentation] マルチブロック構造を有する糖鎖高分子の合成および機能評価2019

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      吉瀬 誠也、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第29回バイオ・高分子シンポジウム
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  • [Presentation] Biopolymer monolith for protein separation2019

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      Y.miura, H.Seto, M.Shibuya, Y.Hoshino
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    • Author(s)
      H.Matsumoto,Y.Hoshino,T.Iwai,M.Sawamura,Y.Miura
    • Organizer
      ISPC2019
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  • [Presentation] 制御ラジカル重合による構造が精密に制御された糖鎖高分子の合成2019

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      吉瀬 誠也、長尾 匡憲、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第68回高分子討論会
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  • [Presentation] PET-RAFT重合を用いたコレラ毒素認識糖鎖高分子のためのライブラリスクリーニングシステムの開発2019

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      木元 優里、安藝 翔馬、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      第68回高分子討論会
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      三浦 佳子、崔 シンナン、星野 友
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      第68回高分子討論会
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      三浦 佳子
    • Organizer
      第68回高分子討論会
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      K.Nobuhiro,S.Aki,Y.Hoshino,Y.Miura
    • Organizer
      APCChE2019
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    • Author(s)
      Haruka Hattori,H.Matsumoto,Y.Hoshino,Y.Miura
    • Organizer
      APCChE2019
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    • Author(s)
      H.Matsumoto,Y.Hoshino,T.Iwai,M.Sawamura,Y.Miura
    • Organizer
      APCChE2019
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  • [Presentation] Separation of blood cells using Metal Mesh device2019

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      S.Aki,K.Nobuhiro,Y.Hoshino,Y.Miura
    • Organizer
      APCChE2019
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      齋藤 勇輔、明石 壮太郎、瀧本 日向、星野 友、三浦 佳子
    • Organizer
      九州地区高分子若手研究会・冬の講演会
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      野中 聖也、服部 春香、松本 光、星野 友、三浦 佳子
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      九州地区高分子若手研究会・冬の講演会
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      植村 剛志、木元 優里、星野 友、三浦 佳子
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      九州地区高分子若手研究会・冬の講演会
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      H.Matsumoto,Y.Hoshino,T.Iwai,M.Sawamura,Y.Miura
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      Pacific polymer Conference
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      Yoshiko Miura
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      Yoshiko Miura
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      Yoshiko Miura
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      Elsevier Wordmark
    • ISBN
      9780128222447
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      三浦佳子、松本光 (一部を担当)
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      7
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      4861048206
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    • Total Pages
      6
    • Publisher
      R&D支援センター
    • ISBN
      4905507480
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    • Total Pages
      222
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      4431568751
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      http://www.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/lab9/reserch.html

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    • URL

      http://www.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/lab9/article.html

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      2020 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 新規な多孔性架橋ポリマー、それを用いた固定化触媒および装置2020

    • Inventor(s)
      三浦佳子、松本光、岩井智弘、石川真一
    • Industrial Property Rights Holder
      三浦佳子、松本光、岩井智弘、石川真一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-031870
    • Filing Date
      2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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