Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
温度変化により水和・脱水和を起こす温度応答性高分子を修飾した材料は、表面の親水性・疎水性が変化するため、タンパク質や細胞との相互作用を制御することができる。この特性を利用したタンパク質・細胞の分離材料としての検討が行われているが、温度応答性高分子が有する性質を存分に発揮しているとはいえない。そこで本研究では、従来までに十分な検討が行われていなかった温度応答性高分子に関与する水分子の挙動の詳細な解析を行う。これにより、さらなる機能性を有する温度応答性高分子界面の設計指針を構築し、革新的な温度応答性分離材料を創出する。
本研究では、温度応答性高分子修飾界面での水分子の挙動の詳細な解析を行ない、さらなる機能性を有する温度応答性高分子修飾界面の設計指針を構築し、革新的な分離材料を創出する。2023年度は、温度応答性高分子であるpoly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAAm)に親水性官能基および疎水性官能基が共重合された高分子ブラシを作製し、温度変化による水和挙動の観察を大型放射光施設の赤外分光により観察した。温度応答性高分子に正電荷を有するN,N-dimethylaminopropylacrylamide(DMAPAAm)をランダム共重合により導入した共重合体P(NIPAAm-co-DMAPAAm)、または、疎水性官能基を有するn-butylmethacrylate (BMA)をランダム共重合により導入した共重合体P(NIPAAm-co-BMA)修飾シリカビーズを原子移動ラジカル重合により作製した。比較対照として、PNIPAAmのみを修飾したシリカビーズも作製した。湿度、温度を変化させながら、シリカビーズに修飾された高分子の水和挙動を赤外分光により確認したところ、親水性のP(NIPAAm-co-DMAPAAm)は、PNIPAAmと比較して、水和が促進することがわかった。一方、P(NIPAAm-co-BMA)は、PNIPAAmと比較して、脱水和が促進する傾向が見られた。これらの結果より、温度応答性高分子に親水性および疎水性官能基を導入する事で、水和挙動、脱水和挙動を促進させることがわかった。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2024 2023 2022 Other
All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 14 results, Open Access: 10 results) Presentation (89 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results, Invited: 6 results) Book (1 results)
Journal of Controlled Release
Volume: 366 Pages: 160-169
10.1016/j.jconrel.2023.12.040
Materials & Design
Volume: 239 Pages: 112824-112824
10.1016/j.matdes.2024.112824
Regenerative Therapy
Volume: 27 Pages: 259-267
10.1016/j.reth.2024.03.009
Analytical Sciences
Volume: - Issue: 5 Pages: 827-841
10.1007/s44211-024-00545-3
Volume: 233 Pages: 112234-112234
10.1016/j.matdes.2023.112234
Surfaces and Interfaces
Volume: 40 Pages: 103058-103058
10.1016/j.surfin.2023.103058
Stem Cell Research & Therapy
Volume: 14 Issue: 1 Pages: 352-352
10.1186/s13287-023-03593-0
Materials Today Bio
Volume: 20 Pages: 100627-100627
10.1016/j.mtbio.2023.100627
Volume: 18 Pages: 100521-100521
10.1016/j.mtbio.2022.100521
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces
Volume: 220 Pages: 112928-112928
10.1016/j.colsurfb.2022.112928
Separation and Purification Technology
Volume: 299 Pages: 121750-121750
Journal of Materials Chemistry B
Volume: 10 Issue: 42 Pages: 8629-8641
10.1039/d2tb01384c
Scientific Reports
Volume: 12 Issue: 1 Pages: 12847-12847
10.1038/s41598-022-16928-3
B&I バイオサイエンスとインダストリー
Volume: 80 Pages: 268-269