Synthesis of Protein/Polymer Hybrid Microtubes with Virus Capturing Ability

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H01767
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Chuo University
• Principal Investigator: Komatsu Teruyuki 中央大学, 理工学部, 教授 (30298187)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森田 能次 中央大学, 理工学部, 助教 (40795308)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 光重合 / 交互積層 / チューブ / マイクロモーター / 白金ナノ粒子 / 過酸化水素 / カタラーゼ / 光熱効果

Outline of Final Research Achievements

We synthesized tubular micromotors with a hollow cylindrical structure composed of synthetic polymers and proteins. They are capable of self-propulsion by ejecting oxygen bubbles in an aqueous hydrogen peroxide solution. The inner and outer surfaces of the tube can be freely functionalized post-synthesis. Microtubes coated on their outer surface with fetuin protein successfully captured influenza virus-mimicking nanoparticles. Additionally, the swimming speed of tubes with catalase immobilized on the inner surface could be regulated by visible light irradiation.

Free Research Field

高分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光重合と交互積層を組み合わせる手法により、機能性マイクロモーターを効率よく合成できるようになった。得られた成果は、バイオコンテナー、病原体クリーナー、分子マシンなど、新しい機能材料の創出につながると考えられる。さらにオンデマンドな薬物送達技術の担体としての利用や、治療診断技術に役立つ超小型デバイスへの実装が可能となれば、人類の健康・福祉にもたらす波及効果と意義はきわめて大きい。