2021 Fiscal Year Research-status Report
赤外照射による外部刺激応答性を持つ低侵襲インテリジェントDDSの開発
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18K09616
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
阿部 薫明 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 准教授 (40374566)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 知哉 公立千歳科学技術大学, 理工学部, 准教授 (00342444)
兵野 篤 旭川工業高等専門学校, 物質化学工学科, 助教 (20554299)
木場 隆之 北見工業大学, 工学部, 准教授 (40567236)
玉井 美保 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (20619704)
江良 裕子 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 助教 (00825309)
成徳 英理 北海道大学, 歯学研究院, 学術研究員 (00829393)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ゾルーゲル / 外部刺激応答 / 光熱変換 / インテリジェントDDS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の熱上昇により可塑化するUCST型温度応答性ポリマーの試作については、N-イソプロピルアクリルアミド、アクリルアミド、ポリエチレングリコールに架橋剤としてメチレンビスアクリルアミド、更に物理的な架橋剤として12タングストリン酸を混合した水溶液を作成し、この溶液に重合開始剤として過硫酸カリウムを加え、加熱・重合させることにより、目標とした透明なゲルが得られた。得られたゲルは反応終了後には温度減少に伴い、白濁することが確認された。透過率測定により、ポリエチレングリコール含有量の増加に伴い相転移温度（透明・不透明の入れ替わる温度）が低下するUCST型のゾル-ゲル転位応答を示すことが確認された。ゲル相転移温度を跨いだ温度変化を加える事により可逆的なゾル-ゲル相転移が観察された。
更に、薬剤モデル化合物として水溶性色素であるローダミンBを用い、熱応答に伴う薬剤徐放についての検討を行ったところ、過熱による薬剤モデルの放出が確認された。また、カーボンナノチューブ（CNT）をベンゼン中へと分散し、コハク酸無水物を添加し、加熱・還流処理を行う化学処理を行ったところ、CNT表面へとカルボン酸の提示に成功し、水溶液への十分な分散が可能となった。この処理を行ったCNT誘導体を上述で得られたゲルへと含有させたところ、赤外光照射による効率的な温度上昇を示した。また、その温度上昇挙動は添加したゲルへの含有量に比例して上昇が見られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本提案のキーとなる温度上昇により可塑化するLCST型ポリマーを作成し、熱応答による薬剤モデルのポリマーからの放出に成功した。また赤外線照射によるCNTの発熱特性について検討した。ただし、コロナによる出張などへの規制により、情報収集・成果報告を目的とした移動に制限が生じたため、計画に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度までの検討で得られた温度応答性ポリマーゲルと光-熱変換効果を持つカーボンナノチューブとのハイブリッド材料を作成し、外部刺激としての赤外光照射によるゾル‐ゲル応答性とそれに伴う薬剤徐放挙動について検討する。
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| Causes of Carryover |
出張への規制のため、成果報告・情報収集を目的とした旅費などの執行が出来なかったため。繰り越した予算は次年度、実験に必要な経費、および延期となった旅費に充てる予定。
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[Presentation] 薬剤徐放能を持つ歯科用コンポジット材料の開発2021
Author(s)
阿部薫明 ,遠藤諒俊, Mahdis Nesabi,Sirus Safaee,Shiva Jafarnia, 岩沼健児, 成徳英理, 中西 康, 江良祐子, Alireza Valanezhad, 中村光一, 高田知哉, 佐藤嘉晃, 渡邊郁哉
Organizer
第43回日本バイオマテリアル学会大会
