2011 Fiscal Year Research-status Report
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23655207
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
佐藤 敏文 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80291235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
覚知 豊次 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80113538)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | ナノポーラス / 生分解性 / 高分子材料 / 高分子合成 / 高分子構造・物性 |
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| Research Abstract |
高分子材料のナノポーラス化に関する研究は、Hillmyer らによって精力的に行われており、ポリスチレンやポリノルボルネンなどに対する優れたナノポーラス化手法が開発されている。しかし、この手法は空孔源をアルカリで分解除去する必要があるため、安定性の低い素材に適用することは不可能であり、いまだ生分解性材料などの簡便なナノポーラス化手法の確立には至っていない。我々はポリ(n-ヘキシルイソシアナート) (PHIC)のヘキサンに対する高い溶解性に着目して、溶解性の違いを利用した生分解性材料のナノポーラス化を考案した。 実験例として、ナノポーラスポリ(ε-カプロラクトン) (PCL)フィルムの作製例を以下に示す。試料には、単独ポリマーとして PCL および PHIC 、相溶化剤に PHIC と PCL からなる星型ポリマーを用いた。各試料の混合比を [PCL]/[PHIC]/[星型ポリマー] = 0.4/0.3/0.3 (wt %) とし、THF 溶媒に溶解させたものを試料溶液とした。試料溶液を基板上にキャストし、ヘキサン中で 1 分間浸漬させた後、減圧乾燥した。いずれの基板を用いた系でもナノポーラスPCLフィルムは得られたが、シリコンウェーハーを用いた系の方がより均一なサイズのナノ空孔が得られた。この方法は他の生分解性ポリマーにも応用でき、ナノポーラスポリ乳酸フィルムやナノポーラスポリカーボネートフィルムの作成も成功した。 以上より、PHIC の溶解性を利用することで均一なナノサイズの空孔を作製できる、汎用的かつ簡便な生分解性ナノポーラス材料の作製法の確立に成功した。
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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
平成23年度の研究計画と比べると、ナノポーラスポリヒドロキシアルカン酸フィルムの作成には成功していないが、その他に計画したナノポーラスフィルムの作成には成功している。また、計画には無かったナノポーラスポリカーボネートフィルムの作成に成功している。ナノポーラスのサイズ制御も可能となっており、これらの理由から、本研究はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
1)ナノポーラスポリヒドロキシアルカン酸（P3HA）の精密合成および物性評価 微生物産生ポリエステルであるポリヒドロキシアルカン酸（P3HA）は供給する原料により側鎖を変えることが可能である。側鎖に二重結合を持つP3HAは反応性部位を有するP3HAとして有用であり、この側鎖にポリヘキシルイソシアネートを化学修飾することで、微生物産生ポリエステルからなるナノポーラス材料を精密合成する。2)ナノポーラス多糖類の精密合成および物性評価 前年度に得た結果や技術をさらに多くの高分子材料へと応用展開するために、生物由来材料であるセルロースやアミロースなどの多糖類からなるナノポーラス材料を精密合成する。3)ナノポーラス高分子材料の生物学的評価 上記の方法で得られたナノポーラスポリ乳酸、ポリラクトン、ポリヒドロキシアルカン酸、多糖などの血液適合性や細胞毒性等などのスクリーニングを実施する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成23年度未使用額の発生の主な原因は、「3月納品分の経理処理が3月中に処理できない」という事務側の問題である。それ以外の原因としては、試薬等の納品遅れと研究補助員の採用調整が上手く行かなかった点が上げられる。平成24年度において、未使用額は研究遂行に必要な試薬費と研究のスムーズな進行のため合成実験で補助してくれる学生アルバイトに支払う。
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