Study on physical chemistry of food and pharmaceutical preservation based on the relaxation dynamics

• Project/Area Number: 25K01566
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 27010:Transport phenomena and unit operations-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中川 究也 九州大学, 工学研究院, 教授 (90433325)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 都 甲洙 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (40385993) ; 鈴木 哲夫 京都大学, 工学研究科, 助教 (50243043)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2028: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2027: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2026: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2025: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
• Keywords: Freezing / Relaxation / Freeze concentration / Colloidal suspension / Dynamic heterogeneity

Outline of Research at the Start

コロイド分散溶液を対象に，凍結状態の構造体の緩和ダイナミクスを評価できる理論を究明し，これを基軸として高度な医薬食品の凍結貯蔵操作を実現する物理化学基盤を構築する．凍結状態のコロイド溶液中の，氷結晶と凍結濃縮相が形成するミクロスケール構造，ならびにコロイド分散質が凝集して形成するメソスケール構造の緩和のダイナミクスを，実験的手法と，分子動力学（MD）シミュレーションによって解析・評価する．得られた解析結果を基礎とし，構造緩和の進行度を予測・制御するための方法論を導き，医薬食品をより高度に貯蔵する技術として社会に提供する．