2020 Fiscal Year Annual Research Report
Bottom-up Preparation of Functional Gel Materials Composed of Crystalline Oligosaccharides
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18H02029
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
芹澤 武 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30284904)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澤田 敏樹 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (20581078)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | セルロース / 酵素反応 / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は、本研究で開発したゲルがもつ魅力的な特性（安定性、生体適合性、機能基導入性、物質透過性など）を活かして利用することを念頭に、ゲルまたはゲルを構成するナノリボンに対してさまざまな機能性物質を複合化し、得られた複合体の機能を評価した。一つ目として、プライマー由来の機能基が表面導入されたナノリボンに対して、化学反応や物理的な相互作用を利用することで機能性の低分子化合物やタンパク質を複合化し、機能を評価した。例えば、アジド基を導入したナノリボンにクリック反応でビオチンを複合化でき、また複合化したビオチンに対して抗ビオチン抗体が特異的に結合できることを明らかにした。これにより、医療診断・検査用ゲル材料の構築に向けた基礎知見を得た。二つ目として、細胞の存在下でゲルを調製することにより、細胞を三次元空間に物理的に固定化し、それらの増殖挙動を評価した。例えば、接着性のがん細胞を固定化、培養した結果、細胞が同位置で良好に増殖し、細胞集合体（スフェロイド）が得られた。また、生成したスフェロイドは自然濾過により簡便に回収できた。これにより、再生医療のための細胞培養技術としての可能性を見出した。三つ目として、機能性ナノ材料の存在下でゲルを調製することにより、それらナノ材料を三次元空間に安定に固定化し、得られた複合体の機能を評価した。例えば、部分的に還元した酸化グラフェンを水環境において安定に分散固定化でき、高効率な核酸検出に利用できること、また、還元をより進めることで良好なキャパシタ特性を示す多孔体が構築できることを明らかにした。これにより、疎水性ナノ材料の機能を効果的に発現させるためのマトリックスとしての有用性を見出した。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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