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2015 Fiscal Year Annual Research Report

相分離貫通型ナノシートとナノディスクを利用する新規なナノフィルム製剤の創製

Research Project

Project/Area Number 25289252
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

武岡 真司  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20222094)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords機能材料 / 医療材料 / ナノ材料 / ドラッグデリバリー / 高分子薄膜 / ナノシート / ナノディスク / ナノクリスタル
Outline of Annual Research Achievements

医用高分子から成る膜厚数十nmの高分子薄膜(ナノシート)は、柔軟かつ生体表面へ貼付可能で癒着や瘢痕が起こり難いことから革新的な医療材料”ナノ絆創膏”として注目されている。これを薬物担体とする応用は有望であるものの、薬物の担持量や放出速度の制御の検討が必要である。本研究では、薬物の微結晶(マイクロ・ナノクリスタル)やナノディスクをバリヤー層となるナノシート上に高密度に均質に担持させ、ナノシートや相分離貫通型ナノシートを放出層として被覆した3層構造の新規なナノフィルム製剤の製造法と薬物放出制御法を確立することを目的としている。
平成27年度では、抗菌剤であるスルファジアジン銀(AgSD)のマイクロクリスタルを挟んだ多層ナノフィルムを調製して、AgSDの担持量が十分であること、銀イオンの放出挙動から初期バーストがナノシートによって適切に抑制されていること、十分な抗菌性が保持されていることをin vitroディスク拡散法で確認した。更に、II度熱傷感染モデルマウスでは熱傷創の治癒が感染で遅れていることを確認した上で本AgSD担持ナノシートによる抗菌作用によって治癒速度が有意に改善されることを認め、本内容は論文として受理された。
相分離膜貫通型ナノシートの構造を制御は同時にμmオーダーのナノディスクを大量に製造する技術に繋がり、数百μmオーダーのナノディスクはマイクロコンタクトプリンティングによって大量製造できる技術と併せて特許として出願した。
蛍光性物質をモデル薬物として、PDLLA、PLGA、PCLの透過性を測定したところ、ガラス転移温度(Tg)と相関してPCL、PLGA、PDDLAの順に低くなった。この透過性は、PCLとPDDLAとのブレンドによって細かく制御することが可能であった。これらのナノシートで薬物担持層を被覆したところ、薬物放出挙動を制御できることが明らかとなった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 香港中文大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      香港中文大学
  • [Int'l Joint Research] イタリア技術研究所(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      イタリア技術研究所
  • [Journal Article] Development of a Ubiquitous Transferrable Silver-Nanoparticle-Loaded Polymer Nanosheet as an Antimicrobial Coating2016

    • Author(s)
      Keisuke Ito ; Akihiro Saito ; Toshinori Fujie ; Hiromi Miyazaki ; Manabu Kinoshita ; Daizoh Saitoh ; Shinya Ohtsubo ; Shinji Takeoka
    • Journal Title

      Journal of Biomedical Materials Research - Part B Applied Biomaterials

      Volume: 104 Pages: 585-593

    • DOI

      10.1002/jbm.b.33429

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Interfacial effects on the crystallization and surface properties of poly(l-lactic acid) ultrathin films2016

    • Author(s)
      Akihiro Udagawa ; Toshinori Fujie ; Yuko Kawamoto ; Akihiro Saito ; Shinji Takeoka ; Toru Asahi
    • Journal Title

      Polymer Journal

      Volume: 48 Pages: 157-161

    • DOI

      10.1038/pj.2015.95

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Massive Fabrication of Polymer Microdiscs by Phase Separation and Freestanding Process2016

    • Author(s)
      Zhang, Hong; Fujii, Mao; Okamura, Yosuke; Zhang, Li; Takeoka, Shinji
    • Journal Title

      ACS Applied Materials & Interfaces

      Volume: 8 Pages: in press

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Sustainable antimicrobial effect of silver sulfadiazine-loaded nanosheets on infection in a mouse model of partial-thickness burn injury2015

    • Author(s)
      Keisuke Ito ; Akihiro Saito ; Toshinori Fujie ; Keisuke Nishiwaki ; Hiromi Miyazaki ; Manabu Kinoshita ; Daizoh Saitoh ; Shinya Ohtsubo ; Shinji Takeoka
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 24 Pages: 87-95

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2015.05.035

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Patchwork Coating of Fragmented Ultra-Thin Films and Their Biomedical Applications in Burn Therapy and Antithrombotic Coating2015

    • Author(s)
      Yosuke Okamura ; Yu Nagase; Shinji Takeoka
    • Journal Title

      Materials

      Volume: 8 Pages: 7604-7614

    • DOI

      10.3390/ma8115404

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Formulation design of polymer nanosheets for controlled release2016

    • Author(s)
      Keisuke Nishiwaki, Toshinori Fujie, and Shinji Takeoka
    • Organizer
      10th World Biomaterials Congress
    • Place of Presentation
      Montreal Canada
    • Year and Date
      2016-05-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 未来のナノ医療に向けた新しいナノマテリアル:酸素マイクロナノバブル水とナノ絆創膏2016

    • Author(s)
      武岡真司
    • Organizer
      日本医工学治療学会 第32回学術大会
    • Place of Presentation
      山梨
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Invited
  • [Presentation] Fabrication of drug crystalline-loaded polymer thin films (nanosheets) for biomedical applications2015

    • Author(s)
      Shinji Takeoka
    • Organizer
      The 2015 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2015)
    • Place of Presentation
      Hawaii
    • Year and Date
      2015-12-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ナノシートの密着性に及ぼすサイズ効果と高密着性塗膜の構築2015

    • Author(s)
      武岡真司
    • Organizer
      第37回日本バイオマテリアル学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-11-09
    • Invited
  • [Presentation] ナノ医療のプラットフォームとしてのナノシート戦略2015

    • Author(s)
      武岡真司
    • Organizer
      第10回超分子研究会講座
    • Place of Presentation
      上智大学
    • Year and Date
      2015-11-05
    • Invited
  • [Presentation] 金属ナノ粒子による高分子ナノ薄膜の機能化と医療応用2015

    • Author(s)
      藤枝 俊宣、岡本 麻鈴、山岸 健人、武岡 真司
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2015-09-15
    • Invited
  • [Remarks] 武岡研究室

    • URL

      http://www.takeoka.biomed.sci.waseda.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 高分子膜及びそれを用いた分散液と集積体2015

    • Inventor(s)
      武岡真司ほか11名
    • Industrial Property Rights Holder
      東レ、ナノシータ
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2015-96305
    • Filing Date
      2015-05-11

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-01-31  

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