2019 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
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17H04893
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
長田 光正 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70435402)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノファイバー / 糖鎖 / 蛋白質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では次の３つの目標を掲げている。（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。
（１）については、昨年度までに検討したセルロースおよびキチンなどの糖鎖に加え、シルクフィブロインやケラチンなどのタンパク質についても検討した。ウォータージェットを応用した湿式粉砕により、各種タンパク質の粉末をナノオーダーまでダウンサイズすることで、常温の水中に分散可能な状態にできることを明らかにした。各種タンパク質の分散液を、高温高圧条件下で処理することで、ハイドロゲルが調製できることがわかった。さらに得られたハイドロゲルの圧縮弾性率、破断強度などの機械的性質と、高温高圧水中での処理条件の関係を明らかにした。
（２）については、タンパク質の湿式粉砕物の形状（電子顕微鏡）、サイズ（レーザー回折式粒度分布）、分散液の動的粘弾性の測定を行った。またマルチ検出器SECシステムを使用し、原料、湿式粉砕物、ハイドロゲル化後のタンパク質の分子量を測定した。これらの結果から、タンパク質の粉砕物の高温高圧水中でのハイドロゲル化のメカニズムは、セルロースなどで見られたナノファイバー同士の絡み合い箇所の増加ではなく、異なる機構であることがわかった。
（３）については、上記のハイドロゲルの医療材料としての評価のため、骨芽細胞の培養試験（WST-1法）を行った。その結果、ハイドロゲルを調製する際の高温高圧条件の違いにより、細胞増殖に影響があることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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