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2013 Fiscal Year Annual Research Report

超微細繊維構造を特徴とする新規な生体接着・接合材料の創出

Research Project

Project/Area Number 22350103
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

大川 浩作  信州大学, 繊維学部, 准教授 (60291390)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords生物由来高分子 / ナノファイバー / 水中接着 / 水中接合 / エレクトロスピニング / 超微細繊維不織布
Research Abstract

平成25年度に発表した論文の概要は、主に、セルロースおよびキトサン等の天然多糖、または、ヒドロキシプロピルセルロース等の修飾多糖溶液をエレクトロスピニングして作成した微細繊維不織布を化学修飾し、保護アミノ酸およびペプチド等の接着機能性を持つ分子を微細繊維表面に化学結合により導入することに成功した。この様に作成した接着分子結合微細繊維不織布を適切な酸または塩基性条件下で処理を行い、保護基の除去も可能であることが分かった。このように得られたペプチド・アミノ酸修飾セルロース微細繊維不織布は、Ca2+などの二価金属イオン吸着特性が向上することが判り、この性質を利用して骨組織接合への応用が可能であることが示唆された。前年度では、新規な水中接着・繊維形成能を持つ水生昆虫由来のシルクタンパク質に着目し、その精製およびアミノ酸配列の解析を行い、非常に高度にホスホリル化を受けている特異な繊維原料タンパク質であることを明らかにしたが、本年度では、このような性質は生体組織接合、特に、硬組織接着に応用するため、水生昆虫シルクタンパク質を原料とし、エレクトロスピニングにより微細繊維化する手法を最適化した結果、平均繊維直径 110nm 以下のナノファイバー不織布を得ることに成功した。さらに、水生昆虫シルクタンパク質のナノファイバー不織布は骨芽細胞接着において優れることが明らかとなっり、バイオメディカルマテリアル研究への展開が期待される。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (25 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Direct electrospinning of cellulose-chitosan composite nanofiber2013

    • Author(s)
      Kesavan Devarayan, Hirokatsu Hanaoka, Masakazu Hachisu, Jun Araki, Masakatsu Ohguchi, Behera Kumer Bijoya and Kousaku Ohkawa
    • Journal Title

      Macromolecular Materials and Engineering

      Volume: 298(10) Pages: 1059-1064

  • [Journal Article] Cationic derivative of electrospun non-woven cellulose-chitosan composite fabrics for immobilization of aminoacylase-I2013

    • Author(s)
      Kesavan Devarayan, Masahiro Miyamoto, Masakazu Hachisu, Jun Araki , Viswanathamurthi Periasamy, and Kousaku Ohkawa
    • Journal Title

      Textile Research Journal

      Volume: 83 Pages: 1918-1925

    • DOI

      10.1177/0040517513478457

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and synthesis of peptide-cellulose conjugate molecules ―Aspects from energy/steric profiles: Part IV of Synthesis of peptide-cellulose conjugate mediated by a soluble cellulose derivative having β-Ala esters2013

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Masakazu Hachisu, Kesavan Devarayan, Jun Araki
    • Journal Title

      Fibers and Polymers

      Volume: 12 Pages: 1970 -1974

    • DOI

      10.1007/s12221-013-1970-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chain conformational study on underwater silk proteins from caddisfly, Stenopsyche marmorata - Implication of a fiber-forming mechanism -2013

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Masakazu Hachisu, Takaomi Nomura, Ryoichi Arai, Kimio Hirabayashi, Masuhiro Tsukada, and Koji Abe
    • Journal Title

      Advanced Materials Research

      Volume: 796 Pages: 3-8

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Biochemical Characterzization of Stenopyche marmorata Silk Gland Proteins, Smsp-1 and Smsp-42014

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Masakazu Hachisu, Takaomi Nomura, Ryoichi Arai, Kimio Hirabayashi, Masuhiro Tsukada and Koji Abe
    • Organizer
      International Symposium on Fiber Science and Technology
    • Place of Presentation
      Big Sight Tokyo Fashion Town
    • Year and Date
      20140928-20141001
  • [Presentation] Synthesis of poly[N-4,4'-dimethoxybezhydryl-glutamine] and poly[N-4,4'-dimethoxybezhydryl-asperagine] and computations on possible polycondensation mechanisms2014

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Yasuhiro Kawashia, Masakazu Hachisu, Jun Araki
    • Organizer
      International Symposium on Fiber Science and Technology
    • Place of Presentation
      Big Sight Tokyo Fashion Town
    • Year and Date
      20140928-20141001
  • [Presentation] L-Asp および L-Orn を用いるセルロース微細繊維の化学修飾および金属イオン吸着特性2014

    • Author(s)
      大川浩作・増田祐樹・八須匡和・荒木 潤
    • Organizer
      セルロース学会第21回年次大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学群元キャンパス
    • Year and Date
      20140717-20140718
  • [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ (Stenopsyche marmorata) 幼虫シルクネットタンパク質組成分析2014

    • Author(s)
      大川浩作・八須匡和・野村隆臣・新井亮一・平林公男・塚田益裕・阿部康次
    • Organizer
      平成26年度繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      20140611-20140613
  • [Presentation] L-AspおよびL-Orn を固定したエレクトロスパン-セルロース微細繊維不織布の作成および金属イオン吸着特性2014

    • Author(s)
      大川浩作・八須匡和・増田祐樹・荒木 潤
    • Organizer
      日本繊維機械学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪科学技術センター
    • Year and Date
      20140530-20140531
  • [Presentation] キレート剤により可溶化されるヒゲナガカワトビケラ (Stenopsyche marmorata) 幼虫シルクタンパク質成分2014

    • Author(s)
      大川浩作・八須匡和・野村隆臣・新井亮一・平林公男・塚田益裕・阿部康次
    • Organizer
      第62回高分子学会予稿集 Vol.63, No. 1, in press (2014)
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場
    • Year and Date
      20140528-20140530
  • [Presentation] Direct solubilization of phosphorylated proteins from larval adhesive net of caddisfly, Stenopsyche marmorata2014

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Takaomi Nomura, Ryoichi Arai, Masuhiro Tsukada, Kimio Hirabayashi , and Koji Abe
    • Organizer
      The 2nd International Conference on Biological and Biomimetic Adhesives
    • Place of Presentation
      Marmara University, Turky
    • Year and Date
      20140506-20140509
  • [Presentation] Byssus precursor proteins from asian freshwater mussel, Limnoperna fortunei2014

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Masakazu Hachisu, and Takaomi Nomura
    • Organizer
      The 2nd International Conference on Biological and Biomimetic Adhesives
    • Place of Presentation
      Marmara University, Turky
    • Year and Date
      20140506-20140509
  • [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ (Stenopsyche marmorata) 幼虫由来付着性シルクネットの可溶化・タンパク質組成分析2014

    • Author(s)
      大川浩作・八須匡和・野村隆臣・新井亮一・平林公男・塚田益裕・阿部康次
    • Organizer
      2014年度日本付着生物学会研究集会 (第21回)
    • Place of Presentation
      東京海洋大学品川キャンパス
    • Year and Date
      20140322-20140322
  • [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ (Stenopsyche marmorata ) 幼虫シルクネットのタンパク 質局在様式について2014

    • Author(s)
      大川浩作・八須匡和・野村隆臣・新井亮一・平林公男・塚田益裕・阿部康次
    • Organizer
      日本蚕糸学会第83回総会蚕糸・昆虫機能利用学術講演会予稿集 (2013)
    • Place of Presentation
      日本大学相模原キャンパス
    • Year and Date
      20140310-20140311
  • [Presentation] Electro-spun Bio-nanofibers and their Potential Applications2014

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa
    • Organizer
      The 2nd Global Textile & Fashion Vision Forum
    • Place of Presentation
      Daegu, Korea
    • Year and Date
      20140305-20140306
    • Invited
  • [Presentation] Stenopsyche marmorata 由来ホスホセリン含有 シルク/セメントタンパク質2013

    • Author(s)
      大川浩作・山口裕子・野村隆臣・新井亮一・平林公男・塚田益裕・阿部康次
    • Organizer
      第8回バイオミネラリゼーションワークショップ予稿集 (2013)
    • Place of Presentation
      東京大学理学部
    • Year and Date
      20131130-20131130
  • [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ幼虫シルクネットの直接可溶化方法とシルクタンパク質組成2013

    • Author(s)
      大川浩作・山口裕子・野村隆臣・新井亮一・平林公男・塚田益裕・阿部康次
    • Organizer
      日本蚕糸学会中部支部講演集 第69号, p. 15 (2013)
    • Place of Presentation
      信州大学理学部
    • Year and Date
      20131109-20131110
  • [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ (Stenopsyche marmorata) 幼虫シルクタンパク質の生化学的性質2013

    • Author(s)
      大川浩作・野村隆臣 ・新井亮一 ・平林公男 ・塚田益裕 ・阿部康次
    • Organizer
      第84回日本動物学会岡山大会 2013 予稿集, p. 139
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      20130925-20130928
  • [Presentation] Chain conformational study on underwater silk proteins from caddisfly, Stenopsyche marmorata - Implication of a fiber forming mechanism -2013

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Masakazu Hachisu, Takaomi Nomura, Ryoichi Arai, Masuhiro Tsukada, Kimio Hirabayashi and Koji Abe
    • Organizer
      Proceedings of the 8th China International Silk Conference, p. 3-8
    • Place of Presentation
      Soochow University, China
    • Year and Date
      20130908-20130910
  • [Presentation] オリゴペプチドを用いるβ-Ala -セルロースのN-アシル化反応における立体因子の効果について2013

    • Author(s)
      大川浩作・八須匡和・荒木 潤
    • Organizer
      第32回に本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      大阪国際交流センター
    • Year and Date
      20130805-20130807
  • [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ (Stenopsyche marmorata) 幼虫シルクタンパク質のフィルム内分子鎖構造転移2013

    • Author(s)
      大川浩作・八須匡和・野村隆臣・新井亮一・平林公男・塚田益裕・阿部康次
    • Organizer
      繊維学会予稿集 vol.68, No. 1 CD-ROM, 1 page.
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      20130612-20130614
  • [Presentation] O-β-Ala-Cellulose モデルの分子力場内挙動と N-アシル化反応収率との相関2013

    • Author(s)
      大川浩作・八須匡和・荒木 潤
    • Organizer
      繊維学会予稿集 vol.68, No. 1 CD-ROM, 1 page.
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      20130612-20130614
  • [Presentation] セルロース-ペプチドコンジュゲート合成における熱化学/立体因子と O-/N-アシル化収率との相関2013

    • Author(s)
      大川浩作・八須匡和・Kesavan Devarayan・荒木潤
    • Organizer
      第62回高分子学会予稿集 Vol.62, No. 1, p. 1967 (2013)
    • Place of Presentation
      京都国際会議場
    • Year and Date
      20130529-20130531
  • [Presentation] ヒゲナガカワトビケラ Stenopsyche marmorata 幼虫シルクタンパク質の 分子動力学研究2013

    • Author(s)
      大川浩作・野村隆臣 ・新井亮一 ・平林公男 ・塚田益裕 ・阿部康次
    • Organizer
      第62回高分子学会予稿集 Vol.62, No. 1, p. 1968 (2013)
    • Place of Presentation
      京都国際会議場
    • Year and Date
      20130529-20130531
  • [Presentation] NMR によるポリ(beta-n-プロピル L-アスパルテート)の ヘリックスセンス反転に関する研究2013

    • Author(s)
      小林哲雄・古屋秀峰・大川浩作・平沖敏文
    • Organizer
      第62回高分子学会予稿集 Vol.62, No. 1, p. 917 (2013)
    • Place of Presentation
      京都国際会議場
    • Year and Date
      20130529-20130531
  • [Presentation] Biochemical natures of underwater silk proteins from caddisfly, Stenopsyche marmorata. -Molecular dynamic simulations -2013

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Masakazu Hachisu, Takaomi Nomura, Ryoichi Arai, Masuhiro Tsukada, Kimio Hirabayashi and Koji Abe
    • Organizer
      Abstract Book, The International Textile Conference 2013, p. 90
    • Place of Presentation
      Daegu, Korea
    • Year and Date
      20130417-20130418
  • [Presentation] Design and synthesis of peptide-cellulose conjugate molecules - Aspects from energy/steric profiles -2013

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Masakazu Hachisu, Kesavan Devarayan and Jun Araki
    • Organizer
      Abstract Book, The international Textile Conference 2013, p. 90
    • Place of Presentation
      Daegu, Korea
    • Year and Date
      20130417-20130418
  • [Presentation] Bio-nanofibers - Fabrication and Engineering -2013

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa
    • Organizer
      Abstract Book, The International Textile Conference 2013, p. 44
    • Place of Presentation
      Daegu, Korea
    • Year and Date
      20130417-20130418
    • Invited
  • [Presentation] Characterization and nanofiber fabrication of underwater silk protein from Stenopsyche marmorata.2013

    • Author(s)
      Kousaku Ohkawa, Takaomi Nomura, Ryoichi Arai, Masuhiro Tsukada, Kimio Hirabayashi , and Koji Abe
    • Organizer
      Abstract of 245th American Chemical Society National Meeting, Spring 2013
    • Place of Presentation
      New Orleans, LA, USA
    • Year and Date
      20130407-20130411

URL: 

Published: 2015-05-28  

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