2018 Fiscal Year Annual Research Report
Biomedical applications utilizing original characteristics of nano-cellulose and nano-chitin
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17H01480
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
寺本 好邦 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (40415716)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北口 公司 岐阜大学, 応用生物科学部, 助教 (50508372)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | セルロース / キチン / キトサン / ナノファイバー / バイオセンシング / 細胞培養 / マイクロ流体ペーパー分析デバイス（μPADs） |
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| Outline of Annual Research Achievements |
A. 紙ベースの分析用デバイスであるマイクロ流体ペーパー分析デバイス（μPADs）は，安価，廃棄が簡便，持ち運びが容易といった利点を持ち，途上国の医療診断やホームヘルスケア等への応用が期待されている。本研究では，成膜すると優れた酸素バリア性を有するフィルムが得られるTEMPO酸化セルロースナノファイバー（TOCN）に着目して，μPADsへの応用を目指した研究を行っている。前年度までに，TOCNを用いて不安定分子を紙基板上で安定的に保持し，農薬検出用μPADsの作製に成功した。本年度は，TOCNによる不安定分子の安定化機構の解明を目的に，湿度や温度の影響を詳細に調べた。さらに，TOCNの機能や当該μPADsのアッセイ系のバリエーションの拡張も望まれることから，TOCNによるμPADsの感度向上の実験に取り組み，それを実証した。
B. キチンおよびキトサンは，セルロースに次いで多く存在する天然のバイオポリマーであり，優れた生体親和性を有することが知られている。キチン系物質の細胞接着に影響を及ぼす要因には，脱アセチル化度（DD），微細な凹凸，および粘弾性などが含まれる。本研究では，キチン系物質のDDによる細胞接着性への影響を明らかにすることを目的とした。キチンナノファイバー（ChNF）を水酸化ナトリウム水溶液で脱アセチル化することにより，様々なDDのChNF 脱アセチル化物（dChNF）を調製し，マウス線維芽細胞L929を用いた細胞接着性試験により細胞接着性とDDの相関を調べた。その結果，細胞接着性のDD依存性は著しいことを確認し，optimal DDが存在することを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
A.では，TOCNによる不安定分子の保蔵能が温度よりも湿度の影響を大きく受けることを見出し，且つTOCNが半定量μPADsの感度向上機能を発現することを実証したため。B.ではdChNFの細胞接着性のoptimal DDを確認することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
A.では農薬検出以外の用途のμPADsの構築を進めるとともに，TOCNの性状を変えて不安定分子保蔵能の評価を行い安定化機構解明のための検討を続ける。B.ではChNFを複合ゲル化し，粘弾性を変化させて，細胞接着挙動を追跡する。
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