2018 Fiscal Year Research-status Report
高分子ナノ繊維表面の分子配向を利用した一次元分子修飾手法の確立
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17K17765
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
坂元 博昭 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (70552454)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノ繊維 / 分子配向 / 高機能繊維 / 表面修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エレクトロスピニング法によって作製されたナノ繊維材料は、細くなるという形状的な変化だけでなく、その分子配向性が変化することが知られている。以前に研究代表者は、エレクトロスピニング法により作製したナノファイバー作製の過程で延伸力を受けないナノファイバー（未延伸ナノファイバー）と延伸力を受けたナノファイバー（延伸ナノファイバー）の表面構造を原子間力顕微鏡(AFM)により観察した。その結果、どちらの繊維も表面の凹凸形状には大きな違いが見られなかったが、AFM位相像において、位相の異なる分子配向が観察された。本研究では、ファイバー作製時の延伸により表面構造が変化するナノファイバーを分子吸着の足場としてみることにより、その繊維表面の分子配向構造部上に機能分子を修飾することで、分子を繊維表面に一次元配列する技術の開発を目的としている。
平成３０年度は、延伸されたポリウレタンナノ繊維表面に特異的に吸着したタンパク質の構造の解析を行った。その結果、ナノ繊維表面へ吸着したタンパク質分子はその構造が保持されることが確認された。またその構造維持は、繊維の太さと相関があることが示唆された。繊維が細くなればなるほど、タンパク質構造が保持される傾向がみられた。今後、この原因について詳細な検証を行っていく予定である。また、タンパク質の吸着状態を観察するために、ナノ粒子を吸着しTEMで観察したところ、ナノ粒子が繊維の長軸方向に配列している様子が確認された。
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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
ナノ繊維形状になったときに形成される独自の表面構造を工学応用した新規高機能ナノ繊維の開発を目的としている。ナノ繊維特有の表面構造への分子修飾挙動の解析、および吸着した分子の構造解析までを終えており、申請書の計画どおりに研究をすすめることができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成３０年度に明らかになった、繊維の太さと吸着タンパク質構造の関係は学術的意義があると考えられる。そこで繊維太さを精密に変化された際のタンパク質構造を明らかにしていきたい。また、ナノ繊維表面へ修飾する分子について、これまではモデルタンパク質とてBSAを利用していたが、平成３１年度は触媒機能を有した機能性分子を修飾して、高機能ナノ繊維開発の研究展開も行う予定である。
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