2014 Fiscal Year Annual Research Report
マルチエマルションを活用した貫通型細孔を有する微粒子の創製と応用
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23656498
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| Research Institution | Sojo University |
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Principal Investigator |
迫口 明浩 崇城大学, 工学部, 教授 (30196141)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2015-03-31
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| Keywords | 微粒子 / 貫通型細孔 / マルチエマルション / 固定化酵素 / 糖 / マイクロリアクター / 薄膜 / 接着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、マルチエマルションの溶液構造を利用した貫通型細孔を有する微粒子の新たな調製法を開発し、この微粒子を固定化酵素として利用することを試みることである。研究期間全体を通じて、酵素、ポリマーおよび糖類をO/W/O型マルチエマルションの水相中に共存させ、これら3成分の特異的な分子間相互作用から形成されるナノ構造と、O/W/O型マルチエマルションの持つマイクロ構造を、このマルチエマルションの凍結乾燥という簡便な方法によって保持させた微粒子を作製するための調製条件を種々検討し、含有される酵素の機能を強化した微粒子を創製した。とくに、マルチエマルション調製時のPEGおよび糖の濃度を最適化することで、微粒子に固定化された酵素の有機溶媒中における酵素活性を増大させることができた。さらに、この微粒子をマイクロ空間に導入したバイオマイクロリアクタに関するプロセス工学的な基礎的検討を行い、高活性を示す固定化酵素をマイクロ空間に形成する新しい簡便な方法を見出すことができた。
最終年度においては次の成果が得られた。
１）担体としてのペクチンの添加量を調整することで、PEG製マイクロスフェアの機械的強度を増大させ、ペクチンを添加する前に比べて約9割の活性を示す貫通型細孔を有する微粒子状の固定化酵素を調製することができた。
２）マイクロチャネル内壁に酵素を固定化させたマイクロリアクタを開発するために、実験による基礎的検討を行った。３Ｄプリンタで製作したマイクロチャネル表面に貫通型細孔を有する微粒子状の固定化酵素を接着する簡便な方法を開発した。また、３Ｄプリンタで製作したプレートを用いたディップコーティング法によりPEG製薄膜状固定化酵素を形成することができた。これら2種類の固定化酵素の活性は、貫通型細孔を有する微粒子状の固定化酵素の活性に対して約7～8割であった。
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