2017 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of Functional Interfaces based on Precision Polymer Synthesis: Novel Design of Blood-compatible Polymers
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16K17917
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
織田 ゆか里 九州大学, 工学研究院, 助教 (20625595)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 高分子界面 / 機能性高分子 / 血液適合性 / 走査プローブ顕微鏡 / ニトロキシド媒介ラジカル重合 / グラフト層 / 表面開始ラジカル重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水界面機能の高度に制御された高分子材料の開発には、その界面における構造・物性を分子レベルで理解し、これに基づく精緻な分子設計・精密合成が必要不可欠である。本研究では、オキシエチレン側鎖を有するポリビニルエーテル（POEVE）が形成する特異な水界面に着目し、血液適合性高分子の精密合成を検討することを目的としている。平成28年度までに、室温で水に可溶なPOEVEの架橋薄膜が水中において膨潤し、その程度に依存して異なる血小板粘着挙動を示すことを明らかとした。そこで平成29年度は、得られた知見を分子設計へとフィードバックし、新しい機能性界面の創製として、POEVE鎖を基板上に直接固定化したグラフト層の構築を検討した。グラフト密度の異なる界面を構築するため、以下の二種類の手法を検討した。まず、POEVEホモポリマーをリビングカチオン重合法に基づき精密合成し、重合終期において基板に固定化した停止剤と反応させた（Grafting-to法）。この手法では、POEVE鎖は基板に固定化されたものの、そのグラフト密度は低く、十分な膜厚のグラフト層を構築することが困難であった。そこで、高密度なグラフト層の構築に有効な表面開始ラジカル重合法に着目し、単独ラジカル重合性の低いOEVEをアクリレートモノマーと共重合することで、高分子グラフト界面の創製を検討した（Grafting-from法）。まず両モノマーの溶液における共重合を検討した。ニトロキシド媒介ラジカル重合において条件を最適化することで、交互共重合体の精密合成を達成した。開始剤を固定化した基板より重合を開始し、共重合体のグラフト層を構築した。水中におけるフォースカーブ測定ならびに水平力顕微鏡測定により、グラフト層における膨潤挙動を評価したところ、水に膨潤したグラフト層の形成が示唆された。
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