Preparation of stimuli-responsive double-layered nanosheets by area-selective surface modification for application of drug carriers

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K14825
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Composite materials/Surface and interface engineering
• Research Institution: Hosei University
• Principal Investigator: IDOTA Naokazu 法政大学, 生命科学部, 講師 (60451796)
• Research Collaborator: SUGAHARA Yoshiyuki
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 層状ニオブ酸塩 / 表面開始原子移動ラジカル重合 / 有機ホスホン酸 / ナノシート / 表面修飾 / 刺激応答性ハイドロゲル

Outline of Final Research Achievements

In this study, double-layered nanosheets using layered hexaniobate, which has two types of interlayers with different reactivity, were prepared by regioselective modification with various organic molecules onto the surfaces. Hydrophilic polymer-modified double-layered nanosheets with hydrophobic polycyclic molecule-modified interlayers exhibited stable dispersibility in aqueous solution and fluorescence emission simultaneously. Double-layered nanosheets modified with stimuli-responsive hydrogels onto the interlayers exhibited phase transition in aqueous solution and exfoliation into single-layered nanosheets by changing in temperature and pH, respectively.

Free Research Field

複合材料工学、高分子化学、生体材料工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

薬物を目的の患部のみに運び、任意のタイミングで規定量を放出する薬物送達システム（DDS）は、夢の医薬製剤として幅広い研究が進められている。本研究で作製した2層構造ナノシートは、位置選択的な有機修飾によって薬物送達システムで必要とされる機能を空間的に独立して付与し、外部環境の変化や刺激付与に伴う様々なナノシート構造の変化によって薬物放出を動的に制御する新しいDDS材料として期待できる。また、ナノ材料の機能化として表面修飾が重要視されており、本研究で達成したナノシートの位置選択的な表面修飾はナノ材料研究の発展に貢献する技術である。