ＲＡＦＴ重合とマレイミド化を組合わせた膜の表面修飾とアフィニティー膜分離への応用

• Project/Area Number: 24760622
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Properties in chemical engineering process/Transfer operation/Unit operation
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 瀬戸 弘一 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 学術研究員 (70621126)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2012: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 可逆的付加開裂連鎖移動重合 / 糖鎖高分子 / 生体分子認識 / 生体材料

Research Abstract

ガラス材料の新規表面修飾法を開発した。ガラス材料表面は、可逆的付加開裂連鎖移動(RAFT)重合で合成したポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリイソプロピルアクリルアミド、およびポリアクリルアミドフェニルマンノースを用いて修飾した。チオール末端ポリマーは、チオカーボネート基の還元により作製した。得られたポリマーは、マイケル付加反応を介して表面に固定した。この方法により、RAFT重合で合成した様々なポリマーを固定することができ、材料表面にポリマー由来の特性を付与することができた。ポリアクリルアミドフェニルマンノース固定化表面をタンパク質マイクロアレイとして用いると、マンノース結合性タンパク質であるコンカナバリンAとの強い相互作用が検出された。さらに、ポリアクリルアミドフェニルマンノース固定化表面を光リソグラフィーによるマイクロパターニングに応用した。蛍光ラベル化コンカナバリンAは、ポリアクリルアミドフェニルマンノース固定化表面の遮光部分にのみ吸着し、蛍光パターンが観察された。RAFT重合とマレイミド化を組み合わせた表面修飾法は、タンパク質マイクロアレイおよびマイクロパターニングのようなバイオマテリアルの作製を可能にした。さらに、この表面修飾法は、ビオチンのような小分子およびデンドリマーのような特殊な三次元構造をもつ高分子にも適用することができ、それぞれバイオセンサーおよび細菌の接着場として応用可能であった。

Research Products

• [Journal Article] Preparation of Palladium-loaded Polymer Nanoparticles with Catalytic Activity for Hydrogenation and Suzuki Coupling Reactions (2013)
  • Author(s): Hirokazu Seto, Takato Morii, Tamami Yoneda, Tatsuya Murakami、Yu Hoshino, Yoshiko Miura
  • Journal Title: Chemistry Letters Volume: 42 Issue: 3 Pages: 301-303
  • DOI: 10.1246/cl.2013.301
  • NAID: 10031155787
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 細胞表層の機能を発現する糖鎖機能性界面 (2012)
  • Author(s): 三浦 佳子, 瀬戸 弘一, 福田 知博
  • Journal Title: 膜(MEMBRANE) Volume: 37 Pages: 282-287
  • NAID: 10031131138
• [Journal Article] Surface Modification of Siliceous Materials Using Maleimidation and Various Functional Polymers Synthesized by Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer Polymerization (2012)
  • Author(s): Hirokazu Seto, Masaki Takara, Chie Yamashita, Tatsuya Murakami, Takeshi Hasegawa, Yu Hoshino, Yoshiko Miura
  • Journal Title: ACS Appl. Mater. Interfaces Volume: 4 Issue: 10 Pages: 5125-5133
  • DOI: 10.1021/am301637q
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Giant dextran particles formed by dextransucrase immobilized on a tube surface in a laminar flow (2012)
  • Author(s): Y. Miyagawa, H. Seto, K. Ohto, H. Kawakita
  • Journal Title: Biochemical Engineering Journal Volume: 64 Pages: 17-21
  • DOI: 10.1016/j.bej.2012.02.008
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ビオチン薄膜による表面改質および生体分子認識機能の評価 (2013)
  • Author(s): 瀬戸 弘一, 神波 誠治, 近藤 孝志, 長谷川 慎, 小川 雄一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 第78回化学工学会年会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] 高分子担体の相状態に伴う触媒能の評価 (2013)
  • Author(s): 森井 崇人, 米田 玉弥, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 第78回化学工学会年会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] 大腸菌接着制御するデンドリマー修飾基板の作製 (2013)
  • Author(s): 國府島 由紀, 小川 浩平, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 第78回化学工学会年会
  • Place of Presentation: 大阪
• [Presentation] Sugar-incorporating polymer nanoparticles for biosensing using structural color (2013)
  • Author(s): 寺田 侑平、瀬戸 弘一、遠藤 達郎、星野 友、三浦 佳子
  • Organizer: Seventh International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 大腸菌接着制御デンドリマー修飾表面の作製 (2013)
  • Author(s): 國府島 由紀, 小川 浩平, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 第15回化学工学会学生発表会
  • Place of Presentation: 北九州
• [Presentation] 糖鎖高分子ナノ粒子を用いた構造色バイオセンサーの開発 (2013)
  • Author(s): 寺田 侑平, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 第15回化学工学会学生発表会
  • Place of Presentation: 北九州
• [Presentation] Pdを担持させたナノ粒子による固定化触媒とリアクターの検討 (2013)
  • Author(s): 米田 玉弥, 森井 崇人, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 第15回化学工学会学生発表会
  • Place of Presentation: 北九州
• [Presentation] Surface modification of siliceous materials using maleimidation and glycopolymer synthesized by reversible addition fragmentation chain transfer polymerization (2012)
  • Author(s): 瀬戸 弘一, 高良 政己, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 2012 MRS Fall Meeting
  • Place of Presentation: ボストン, アメリカ
• [Presentation] 可逆的付加開裂連鎖移動重合で合成した糖鎖高分子を利用した表面改質法 (2012)
  • Author(s): 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 2012年度日本化学会西日本大会
  • Place of Presentation: 佐賀
• [Presentation] 糖鎖含有ポリマーブラシを用いたウィルス分離材料の開発 (2012)
  • Author(s): 緒方 裕太郎, 瀬戸 弘一, 三浦 佳子
  • Organizer: 2012年度日本化学会西日本大会
  • Place of Presentation: 佐賀
• [Presentation] NIPAmを担体としたPd触媒能の温度応答性評価 (2012)
  • Author(s): 森井 崇人, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 2012年度日本化学会西日本大会
  • Place of Presentation: 佐賀
• [Presentation] 糖鎖含有ナノ粒子を用いたバイオセンシング (2012)
  • Author(s): 寺田 侑平, 高良 政己, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 2012年度日本化学会西日本大会
  • Place of Presentation: 佐賀
• [Presentation] 材料表面に付与した生体分子認識機能への糖鎖高分子コンフォメーションの影響 (2012)
  • Author(s): 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 第44回化学工学会秋季大会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] 糖含有高密度ポリマーブラシを用いたタンパク質分離材料への応用 (2012)
  • Author(s): 緒方 裕太郎, 瀬戸 弘一, 三浦 佳子
  • Organizer: 第49回化学関連支部合同九州大会
  • Place of Presentation: 北九州
• [Presentation] 高分子微粒子を担体としたPd触媒および水素貯蔵材料の作製 (2012)
  • Author(s): 森井 崇人, 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 第49回化学関連支部合同九州大会
  • Place of Presentation: 北九州
• [Presentation] 糖鎖高分子によるタンパク質分離材料の創製 (2012)
  • Author(s): 三浦 佳子, 瀬戸 弘一, 緒方 裕太郎, 星野 友
  • Organizer: 第22回バイオ・高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 生体分子認識をもつ糖鎖デンドリマー固定による表面修飾 (2012)
  • Author(s): 瀬戸 弘一, 星野 友, 三浦 佳子
  • Organizer: 第61回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 硫酸化糖鎖高分子によるタンパク質の機能制御の検討 (2012)
  • Author(s): 三浦 佳子, 瀬戸 弘一, 首藤 央樹, 西村 優里, 星野 友
  • Organizer: 第61回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] Facile technique for preparation of protein-recognizable surface using glycopolymer with silane coupling reagent (2012)
  • Author(s): 瀬戸 弘一, 緒方 裕太郎, 星野 友, 三浦 佳子,
  • Organizer: International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference
  • Place of Presentation: 仙台