小腸壁における脂質吸収プロセスのモデリング

• Project Area: Molecular Soft-Interface Science
• Project/Area Number: 21106504
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 野々村 美宗 山形大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (50451662)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2010: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2009: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: 小腸 / 脂質 / 吸収 / 濡れ / フラクタル

Research Abstract

小腸壁の表面は、多糖類のゲルで覆われた凸凹表面からなっている。われわれは、表面が超凸凹なゲルからなるモデル小腸壁における生体物質の濡れのダイナミクスを解析、栄養吸収過程のモデルを構築する。本研究の成果は、小腸において栄養吸収を促進したり、腸内環境を改善する医薬品の開発につながるであろう。われわれは昨年度、小腸壁における濡れのモデルを構築した。本年度の成果は下記の通り。
(1)モデル小腸壁における濡れダイナミクスの解明:アルキルケテンダイマーというワックス表面の階層性凸凹構造を転写することにより調製したモデル小腸壁表面を水が濡れ広がる速度を解析した。その結果、平らな寒天ゲル上では接触角は時間tの-0.27乗に比例して減衰するのに対し、モデル小腸壁上では、-0.29乗に比例して減衰した。このことから、ゲル表面の凸凹によって濡れ速度が劇的に速くなることが明らかになった。
(2)凸凹表面における濡れ理論:濡れ現象は表面エネルギーが表面張力という力の次元に読み替えられて議論されてきた。しかし、同現象をより深く理解するためには自由エネルギーの立場から考察することも重要である。本年度は、固体表面に存在する柱状欠陥を液体が濡れ広がるモデルを構築することに成功した。

Research Products

• [Journal Article] Theoretical consideration of wetting on a cylindrical pillar defect : pinning energy and penetrating phenomena (2011)
  • Author(s): H.Mayama, Y.Nonomura
  • Journal Title: Langmuir Volume: 27(in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spreading behavior of water droplets on fractal agar gel surfaces (2010)
  • Author(s): Y.Nonomura, et al
  • Journal Title: Langmuir Volume: 26 Pages: 16150-16154
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 寒天ゲル表面におけるコロイド分散液の濡れダイナミクス (2011)
  • Author(s): 情野恵莉、千田茂希、眞山博幸、野々村美宗
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2011-09-09
• [Presentation] 寒天ゲル表面における濡れダイナミクス (2011)
  • Author(s): 情野恵莉、眞山博幸、野々村美宗
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2011-03-29
• [Presentation] 円柱状欠陥の濡れ (2011)
  • Author(s): 眞山博幸、野々村美宗
  • Organizer: 日本物理学会第66回年次大会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2011-03-27
• [Presentation] Wetting on a cylindrical defect (2011)
  • Author(s): H.Mayama, Y.Nonomura
  • Organizer: International Symposium on Engineering Neo-Biomimetics II
  • Place of Presentation: Tsukuba, Japan
  • Year and Date: 2011-02-25
• [Presentation] Wetting dynamics on a fractal agar gel (2011)
  • Author(s): H.Mayama, Y.Nonomura
  • Organizer: International Symposium on Engineering Neo-Biomimetics II
  • Place of Presentation: Tsukuba, Japan
  • Year and Date: 2011-02-25
• [Presentation] Thermodynamics and Dynamics of Wetting (2010)
  • Author(s): H.Mayama, Y.Nonomura
  • Organizer: International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science
  • Place of Presentation: Makuhari, Japan
  • Year and Date: 2010-09-21
• [Presentation] 寒天ゲル表面の濡れ (2010)
  • Author(s): 引間貴子、野々村美宗、眞山博幸
  • Organizer: 日本化学会第90春季年会
  • Place of Presentation: 近畿大学(大阪府)
  • Year and Date: 2010-03-27
• [Presentation] フラクタル表面構造を持つ寒天ゲルの濡れ (2010)
  • Author(s): 森田祐介、引間貴子、眞山博幸、野々村美宗
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学(岡山県)
  • Year and Date: 2010-03-23
• [Presentation] 濡れ現象の考察:濡れの熱力学、静力学、速度論 (2010)
  • Author(s): 眞山博幸、野々村美宗
  • Organizer: 日本物理学会第65回年次大会
  • Place of Presentation: 岡山大学(岡山県)
  • Year and Date: 2010-03-23
• [Remarks]
  • URL: http://nonomura.yz.yamagata-u.ac.jp/