2010 Fiscal Year Annual Research Report
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20350108
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
小林 尚俊 独立行政法人物質・材料研究機構, 生体材料センター, グループリーグー (90354266)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 千晶 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA独立研究者 (10447930)
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| Keywords | ナノ材料 / 生体材料 / ナノバイオ / 構造・機能材料 / 高分子合成 |
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| Research Abstract |
細胞膜上の受容体や接着分子の分子認識はナノメートルの大きさで規定されており、材料表面への生体分子(タンパク、脂質、糖鎖)の吸脱着や細胞の接着・非接着などを人工的に制御するためには、ナノメートルオーダーの分子設計からミクローマクロの高次構造の制御が必須不可欠である。そこで、生体材料の構造制御による機能向上およびその機構解明を試みた。具体的には高分子ファイバー及び濃厚ブラシを対象とし、(1)「ファイバーの二次/三次元配列構造の制御」および(2)「濃厚ポリマーブラシの三次元構造制御」を行い、その生体機能特性を詳しく調べた。リビングラジカル重合によるナノファイバーの精密表面修飾および配列制御表面開始リビングラジカル重合法によりファイバーファイバーへの濃厚ブラシ付与し、ファイバーの配列制御を試みた。具体的には、モデル高分子として4-viniylbenzyl-2bromopropionateとstyreneのランダム共重合体から電界紡糸により平均直径約600nmのファイバーを合成し、その表面にATRP法によりstyrene sodium sulfonateの表面リビングラジカル重合を行うことで濃厚ブラシ構造を付与した。通常の方法では、ナノファイバーの不織布が得られるため、高次構造化のビルディングブロックとするためにこれらの短繊維化を試み平均長約11μmのサブミクロンファイバーを得ることができた。この短繊維ファイバーの水系分散体を強磁場化キャスト操作を行った後、配向構造の形成の有無をSEMにより確認したところ、短繊維ファイバーは磁場の方向への配向構造の形成が確認された。また、この短繊維ファイバー分散体と細胞を相互作用させるとファイバー構造内に細胞が分散した3D細胞-足場複合体が形成されることが判明し、新たな足場材料としての可能性が示された。
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