• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Self-antibacterial cycle by polymer surface modification

Research Project

Project/Area Number 21K05200
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 35020:Polymer materials-related
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

Kim Sunnam  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (00612532)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsantimicrobial / hyperbranch polymer / cationic polymer / hydrophilic surface / 抗菌サイクル / pH応答性フィルム / 表面修飾 / 抗菌 / ブロック共重合体 / pH応答性 / 界面改質
Outline of Research at the Start

プラスチックパッケージの機械的特性を保持して、安全かつ持続的な抗菌効果のある食品パッケージの開発を目的として、抗菌作用のある刺激応答高分子をグラフト重合法により表面に導入する。表面開始リビングラジカル光重合法により、殺菌・クリーニング(残害の脱離)機能を併せ持つような高機能性フィルムを作製する。さらに、抗菌効果を半永久的に保持するため、殺菌・クリーニングサイクルが自発的に駆動するセルフ抗菌システムを構築する。細菌の付着による局所的pH変化に応答する高分子の物性変化を利用して、外部刺激の要らないセルフ殺菌サイクルの構築は、効果的な抗菌フィルムの開発分野において、新しい試みであると思う。

Outline of Final Research Achievements

With the aim of developing food packaging with safe and sustained antibacterial effects while retaining the inherent advantages of the packaging, an antibacterial film with both sterilization and removal functions is produced using a surface modification method. By fixing polymer chains with a high concentration of antibacterial moieties to the surface, a high antibacterial effect is expected, and since the antibacterial agent does not transfer to food, it is safe and the range of antibacterial agents can be expanded. To further increase the durability of the antibacterial effect, the polymer structure is designed so that the antibacterial cycle of sterilization and cleaning is driven spontaneously. By using a stimuli-responsive polymer that responds to local pH changes due to the attachment and detachment of bacteria, a sustained antibacterial system that does not require external stimuli is constructed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

持続性の高い抗菌効果を得るために、汚染防止と殺菌の両方の機能を併せ持つ表面を作製する必要があると考えた。本研究では、局所的なpH変化に応答する刺激応答性高分子を用い、細菌の付着及び脱離により、殺菌作用のあるカチオン性表面と汚染防止機能の親水性表面に切り替わる構造を設計した。このような独自的な外部刺激の要らないセルフ抗菌システムの構築により、半永久的に持続可能な抗菌効果が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 3 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Design and Synthesis of a Black Photochromic Diarylethene for Bioinspired Display Applications2024

    • Author(s)
      Usuki Akira、Kim Sunnam、Sakanishi Asami、Nabetani Shunta、Maehashi Ryota、Kamikubo Maki、Sato Fuminori、Ohta Yoshimi、Kurihara Seiji、Fukaminato Tsuyoshi
    • Journal Title

      ACS Applied Engineering Materials

      Volume: 2 Issue: 4 Pages: 1122-1130

    • DOI

      10.1021/acsaenm.4c00102

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Internal Heavy-Atom Effect on Visible-Light-Induced Cyclization Reaction in Diarylethene Perylenebisimide Dyads2023

    • Author(s)
      Taruno Koya、Ikariko Issei、Taniguchi Taku、Kim Sunnam、Fukaminato Tsuyoshi
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry B

      Volume: 128 Issue: 1 Pages: 273-279

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.3c06746

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Water‐soluble hyperbranched polymer with high curcumin content2023

    • Author(s)
      Nakayama Yusuke、Ito Yutaro、Fukaminato Tsuyoshi、Xu Wei、Niidome Takuro、Kurihara Seiji、Kim Sunnam
    • Journal Title

      Journal of Applied Polymer Science

      Volume: 140 Issue: 46 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1002/app.54673

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Non-volatile optical memory based on cooperative orientation switching: improvement of recording speed and contrast by utilizing out-of-plane orientation mode2023

    • Author(s)
      Fukaminato Tuyoshi、Kato Tomoe、Hashimoto Takuma、Matsumoto Yuka、Kim Sunnam、Kurihara Seiji
    • Journal Title

      Photochemical & Photobiological Sciences

      Volume: 22 Issue: 4 Pages: 857-865

    • DOI

      10.1007/s43630-022-00357-2

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photochemical OFF/ON cytotoxicity switching by using a photochromic surfactant with visible light irradiation2022

    • Author(s)
      Mai Shinohara, Yuya Ashikaga, Sunnam Kim, Tuyoshi Fukaminato, Wei Xu, Takuro Niidome, Seiji Kurihara
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 7 Issue: 7 Pages: 6093-6098

    • DOI

      10.1021/acsomega.1c06473

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Size, functional group effects and inhibition mode of graphene oxide for IMP-1 metallo-β-lactamase2022

    • Author(s)
      Kobayashi Ayumu、Yamaguchi Yoshihiro、Maruki Sakura、Kim Sunnam、Arakawa Yoshichika、Kurihara Seiji
    • Journal Title

      Materials Letters

      Volume: 315 Pages: 131901-131901

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2022.131901

    • Related Report
      2022 Research-status Report 2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Photo-control of cellular uptake by the selective adsorption of spiropyran derivatives on albumin2022

    • Author(s)
      Mai Shinohara, Wei Xu, Sunnum Kim, Tsuyoshi Fukaminato,Takuro Niidome, Seiji Kurihara
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 51 Issue: 6 Pages: 594-597

    • DOI

      10.1246/cl.220082

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Boosting Visible Light-induced Photocyclization Quantum Yield of a Diarylethene-perylenebisimide Dyad by Introducing a Ketone Spacer Group2022

    • Author(s)
      Ikariko Issei、Kim Sunnam、Hiroyasu Yae、Higashiguchi Kenji、Matsuda Kenji、Yokojima Satoshi、Kurihara Seiji、Fukaminato Tsuyoshi
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 51 Issue: 11 Pages: 1095-1098

    • DOI

      10.1246/cl.220404

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Luminescence Photoswitching of Colloidal CsPbBr3 Nanocrystals by Photochromic Diarylethene Ligands2021

    • Author(s)
      Ashkan Mokhtar, Ryuki Morinaga, Yuji Akaishi, Michio Koinuma, Sunnam Kim, Seiji Kurihara, Tetsuya Kida, Tuyoshi Fukaminato
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 50 Issue: 8 Pages: 1534-1538

    • DOI

      10.1246/cl.210254

    • NAID

      130008072840

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 反応点でエステルを介してペリレンビスイミドを連結したジアリールエテンの可視光フォトクロミズム2023

    • Author(s)
      碇子壱成、金善南、深港豪
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 分子内電子移動を利用したTurn-on型蛍光スイッチング分子の開発2023

    • Author(s)
      渡邉義之、河野陽、金善南、深港豪
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアリールエテン/蛍光色素の混合型ナノ粒子の作製とその蛍光スイッチング挙動2023

    • Author(s)
      濵田有紗、石田沙奈恵、金善南、深港豪
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ペリレン色素連結ジアリールエテンの可視光応答性2023

    • Author(s)
      谷口大玖、碇子壱成、金善南、深港豪
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 黒色フォトクロミック分子による多層膜構造色の光制御2023

    • Author(s)
      碓木晶、坂西麻美、金善南、深港豪
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] メロシアニン色素の加水分解による細胞毒性の制御2023

    • Author(s)
      松下勇人、伊東雄太郎、金善南、深港豪、栗原清二
    • Organizer
      第60回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Visible light photochromism of diarylethene-perylenebisimide dyads having ester and ketone spacer groups2023

    • Author(s)
      碇子壱成、金善南、東口 顕示、松田 建児、横島 智・深港 豪
    • Organizer
      The 31st International Conference on Photochemistry
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ペリレンビスイミド連結ジアリ ールエテンの可視光フォトクロミズム の反応性に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      碇子壱成、金善南、深港豪
    • Organizer
      2023年光化学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアリールエテンのフォトクロミズムに伴う幾何構造変化を利用した蛍光スイッチング2023

    • Author(s)
      渡邉義之、河野陽、金善南、深港豪
    • Organizer
      2023年光化学討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Boosting Visible Light Photochromism of Diarylethene-Perylenebisimide Dyads by Introducing a Ketone Spacer2023

    • Author(s)
      碇子壱成、金善南、東口 顕示、松田 建児、横島 智・深港 豪
    • Organizer
      10th International Symposium on Photochromism
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ジアリールエテン誘導体への光照射による溶解度変化2023

    • Author(s)
      中村優斗、沈君偉、深港豪、中村振一郎
    • Organizer
      第37回分子シミュレーション討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 黒色フォトクロミック分子による構造色の制御2022

    • Author(s)
      碓木晶、坂西麻美、栗原清二、深港豪、金善南
    • Organizer
      第59回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 光応答性界面活性剤の細胞取り込みに関する研究2022

    • Author(s)
      松下勇人、篠原真衣、金善南、徐 薇、深港豪、新留琢朗、栗原清二
    • Organizer
      第59回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 光応答性界面活性剤の細胞毒性の光制御2022

    • Author(s)
      合志凜太朗、足利友弥、金善南、徐 薇、深港豪、新留琢郎、栗原清二
    • Organizer
      第71回高分子討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 加水分解によってカチオン性基を有する化合物の合成と細胞との相互作用に関する研究2022

    • Author(s)
      松下勇人、金善南、深港豪、栗原清二
    • Organizer
      第71回高分子討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] DDSに向けたクルクミンハイパーブランチポリマーの作製2022

    • Author(s)
      中山裕介、金善南、深港豪、栗原清二
    • Organizer
      第71回高分子討論会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 複核金属酵素を阻害するナフタレンジカルボン酸誘導体の合成と評価2021

    • Author(s)
      小林歩、金 善南、、深港 豪、山口佳宏、栗原 清二
    • Organizer
      第58回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 複核金属酵素を阻害するナフタレンジカルボン酸誘導体の合成と評価2021

    • Author(s)
      碇子 壱成、金 善南、栗原 清二、深港 豪
    • Organizer
      2021年光化学討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ビナフチルキラル分子の合成とそのねじり力に関する研究2021

    • Author(s)
      山内 翔梧、深港 豪、金 善南、坂井 李帆、佐藤 文紀、太田 最実、上久保 真紀、鍋谷 俊太、栗原 清二
    • Organizer
      第58回化学関連支部合同九州大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Development of Novel Chiral Molecules with Hight Helical Twisitng Power2021

    • Author(s)
      Shogo Yamauchi,Tsuyoshi Fukaminatoi,Sunnam Kim,Riho sakai,Fuminori Sato,Yushimi Ota,Maki Kamikubo,Shunta Nabetani,Seiji Kurihara
    • Organizer
      Optics in Liquid Crystal Conference 2021(OLC2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Control of cell membrane permeation based on selective adsorption of a photoactive surfactant on albumin2021

    • Author(s)
      SHINOHARA, Mai, XU, Wei, KIM, Sunnam, FUKAMINATO, Tsuyoshi, NIDOME Takuro, KURIHARA, Seiji
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞膜と光応答性両親倍性化合物の相互作用と細胞毒性2021

    • Author(s)
      篠原 真衣・足利 友弥・合志 凜太朗・徐 薇・金 善南・深港 豪・新留 琢朗・栗原 清二
    • Organizer
      2021年日本液晶学会討論会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi