強靭な高含水ポリビニルアルコール系ブレンドゲルの構造、及び膜透過性と生体適合性

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06680851
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 奈倉 正宣 信州大学, 繊維学部, 教授 (70021178)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大越 豊 信州大学, 繊維学部, 助教授 (40185236) ; 箕浦 憲彦 通産省工業技術院, 物質工学工業技術研究所, 室長 ; 田坂 雅保 信州大学, 工学部, 教授 (90020974)
• Keywords: ポリビニルアルコール / ブレンドゲル / 含水率 / 弾性率 / 水素結合 / 酸素透過係数 / 細胞付着性 / 細胞増殖性

Research Abstract

PVAにアニオン性、カチオン性及び中性で且つ水溶性のポリマーをそれぞれブレンドして得たハイドロゲル中には3つの状態の水、即ちポリマーへ結合した不凍水、大きな空隙に含まれるであろう通常の水と同じ性質の自由水、および極めて狭い空間に存在し自由水より極めて制限された運動性を有し、且つ水同士の水素結合が弱められている水が存在することを明らかにした。
研究された全てのブレンドハイドロゲルはPVAのみから製膜されたゲル膜よりも高酸素透過性を有する事、そしてその理由は単に水分率に依存するのではないことを明らかにした。そして酸素透過係数のブレンド分率依存性はアニオン、及びカチオン性ポリマーのようなイオンを有するハイドロゲル膜では不凍水以外の水の量にも依存せず、その依存性は自由水より制限された運動性を有する水の中を透過するため、その運動性の大小に依ることを明らかにした。一方、中性ポリマーをブレンドしたハイドロゲル膜では大きな空隙の存在が観察されたこの存在の有無により透過係数が影響する事を明らかにした。
これらのハイドロゲル膜中、アニオン性と中性のポリマーをブレンドしたハイドロゲルでは、ブレンドされたポリマーの全ての分率にわたっては細胞付着・増殖性が見られない事を明らかにした。一方、細胞付着性を増加させると予想されるカチオン性ポリマーをブレンドしたハイドロゲルではブレンド分率が低いときには非付着性・非増殖性を示し、ある分率を越えるとコラーゲンよりも優れた細胞付着・増殖性を示すことを明らかにした。

Research Products

• [Publications] R.Kiyono: "Relaxation of Polymer Chains Dissolved in the Liquid Phase of Membranes under Pressure Gradient.III.Hydrogel Membranes of Poly (vinyl alcohol) and Poly (sodium L-glutamate)" Bull.Chemical Society Japan. 67. 3201-3204 (1995)
• [Publications] 小谷野智江: "透明なポリビニルアルコールハイドロゲル膜の酸素透過性" 繊維学会誌. 52. 116-120 (1996)
• [Publications] M.Nagura: "States of water in Poly (vinyl alcohol) /Poly (sodium L-glutamate) Blend Hydrogels" Polymer. 37. 5649-5652 (1996)