2022 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of artificial ion channels based on block copolymers
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22H02140
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
西村 智貴 信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (60648070)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ブロックポリマー / 人工イオンチャネル / 自己組織化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、天然イオンチャネルのイオン透過能をもたらす分子機構を模倣して、特定のイオンを選択的に透過するブロックポリマーイオンチャネルを創製することを目的とした。本年度は、特定のイオンへの親和性を有する両親媒性ブロックポリマーの合成とその自己組織化能の評価を行った。具体的には、先行研究で用いてきたpoly(propylene oxide)の末端にアミンを有するポリマーをマクロイニシエーターとして、イオン親和性の高いoligo(tri(ethylene glycol) glutamate) NCAモノマーの開環重合により、目的のブロックポリマーを得た。さらに、イオンとの錯形成能を有する18-crown-6-etherや15-crown-5-etherをポリマーの末端に修飾した種々のポリマーの合成も行った。次いで、得られたポリマーの自己組織化能を調べるため、ポリマーを水溶液中に分散させ、TEM観察を行ったところ、ふちのある100から200 nmの球状集合体が観察できた。また、小角X線散乱測定を行ったところ、散乱プロファイルを二分子膜断面モデルでフィッティングすることが可能であった。このことから、すべてのポリマーが、水溶液中でベシクルを形成することが判明している。
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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
本年度は、特定イオンへの親和性を付与したブロックポリマーを得ることが目的であった。研究実績の概要で述べたとおり、目的のポリマーやcrown etherを導入したポリマー群を得ることができており、その自己組織化能の評価も実施済みであり、研究は概ね順調に進展している。また、予備検討でリン脂質リポソームへの組み込みも可能であることを見出している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画の通り、次年度は、ポリマーのリン脂質リポソームへの組み込み能の評価ならびにイオン透過性の評価を蛍光プローブや共焦点レーザー顕微鏡観察から行ってゆく。イオン透過の選択性が優れない場合は、親水鎖・疎水鎖いずれも分子設計を改めて、合成を試みる予定である。
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