2017 Fiscal Year Annual Research Report
生体親和性バイオナノファイバーと水だけを使用したグリーンな医療材料の創製
| Project/Area Number |
17H04893
|
|---|
| Research Institution | Shinshu University |
|---|
Principal Investigator |
長田 光正 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70435402)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | ナノファイバー / 糖鎖 / 蛋白質 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の計画として次の３つを掲げている。（１）バイオナノファイバーのハイドロゲル化におよぼす高温高圧水処理の効果の解明、（２）ナノファイバーの高温高圧水中でのハイドロゲル化のメカニズムの解明、（３）ハイドロゲルの医療材料としての評価。平成29年度では(1)、(2)に関する検討を行った。
（１）については、常温の水中に分散したナノファイバーが、高温高圧水中でハイドロゲル化する際の、温度、時間などの加熱条件の効果を調べた。本研究で新たに製作した高温高圧反応装置を用いて、100℃～200℃の範囲でハイドロゲルを調製した。特にセルロースナノファイバーを対象に、得られたハイドロゲルの圧縮弾性率、透明度、含水率と、高温高圧水中での処理条件の関係を明らかにした。また高温高圧水処理後のセルロース分解物により、生成したハイドロゲルは茶色に変色するが、これを常温の水中に浸すことで脱色でき、無色透明で高強度なハイドロゲルが得られることも明らかにした。以上より、架橋剤を含まずに、生体親和性の高い生物由来の原料と水だけを使用したハイドロゲルを作製した。
（２）については、バイオナノファイバー物性の情報として、動的粘弾性測定、表面電荷（ゼータ電位）、ファイバー径（電子顕微鏡）の測定を行った。また本研究で新たに購入したマルチ検出器GPC/SECシステムを使用し、原料およびナノファイバーの分子量を測定した。これらの結果から、ハイドロゲル化のメカニズムを調べており、これは平成30年度以降も行う。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画は順調に達成できている。今年度予定していた（１）バイオナノファイバーのハイドロゲル化におよぼす高温高圧水処理の効果の解明は、セルロースおよびキチンのナノファイバーを対象とした検討を終えている。セルロースナノファイバーについては、米国化学会の生体材料に関する雑誌である「ACS Biomaterial Science & Engineering」 (2018) で公表した。また今年度と来年度で行う予定の（２）ナノファイバーの高温高圧水中でのハイドロゲル化のメカニズムの解明についても、動的粘弾性測定や分子量測定は予定通り行えている。キチンナノファイバーの動的粘弾性測定に関しては、天然高分子に関する雑誌である「International Journal of Biological Macromolecules」 (2018) で公表した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は本研究の申請書の内容に従い、昨年度に引き続いて下記の研究項目について進める。
バイオナノファイバーの分子量測定などの結果から、引き続き(2)バイオナノファイバーの高温高圧水中でのハイドロゲル化のメカニズムの解明を行う。ハイドロゲルを構成するナノファイバーの動的粘弾性測定、表面電荷測定（ゼータ電位）、ファイバー径（電子顕微鏡）の評価も行う。
当初の予定通り (3) ハイドロゲルの医療材料としての評価にも取り掛かる。実際に作製したハイドロゲルを用いて細胞培養評価を行う。
|
