2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of an intelligent matrix for controlled drug-release system by minimally invasive external stimulus
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21K10023
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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)
江良 裕子 埼玉県立大学, 保健医療福祉学部, 助教 (00825309)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ハイドロゲル / 非侵襲性 / 赤外応答性 |
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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。このゾルゲル応答は赤外光照射により繰り返し進行し、可逆的な挙動を示した。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
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究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
の熱応答特性を検討した。
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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‐ゲル応答の繰り返し特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 |
感染症の蔓延により、出張を伴う情報収集活動に制限が生じたため。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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[Journal Article] A novel thermos responsible hydrogel composite: Controlled by infra-red irradiation2023
Author(s)
S. Abe, M. NNesabi, S. Safaee, E. Seitoku, Y. Yato, A. Hyono, K. Nakanishi, Y. Era, M. Nakamura, T. Kusaka, A. Valanezhad, T. Takada, and I. Watanabe
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Journal Title
Molecular Crystals and Liquid Crystals
Volume: 755
Pages: 1-7
DOI
Peer Reviewed
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