2015 Fiscal Year Annual Research Report
超高分子量バイオポリエステルの生合成と超延伸による高強度・高弾性率繊維の開発
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25620168
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩田 忠久 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30281661)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柘植 丈治 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (70332260)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオポリエステル / 生分解性ポリエステル / 高強度繊維 / 超高分子量化 / 手術用縫合糸 / 薬剤徐放 / 冷延伸 / Ｘ線トモグラフィー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝子組み換え大腸菌を用いて、糖から重量平均分子量700万以上の超高分子量バイオポリエステルを効率的に生合成する技術の開発を行うと共に、新規な溶融紡糸法および超延伸法を開発し、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートなどの石油合成高分子でも達成できていない、破壊強度2GPa（ギガパスカル）、弾性率25GPa以上の高強度・高弾性率繊維をバイオベースプラスチックから作製する技術の開発を行う。さらに、大型放射光（SPring-8）のマイクロビームＸ線回折、広角・小角Ｘ線同時回折、超小角Ｘ線回折、時分割Ｘ線回折などを用いて、高強度・高弾性率化の要因を分子レベルで解明し、更なる高性能化に向けた材料設計の指針を策定するすることを目的としている。
遺伝子組み換え大腸菌を用いて培養条件を検討することにより、分子量300万～1400万までの巨大なポリエステルの合成に成功した。しかし、分子量が高くなると収率が極端に下がることもわかった。分子量と収率の両方の観点から、分子量400万～500万ぐらいのポリエステルを用いて、冷延伸・二段階延伸法および微結晶核延伸法を用いて、破壊強度1.3GPa以上の手術用縫合糸や釣り糸にも利用できる強度の生分解性繊維の開発に成功した。また、微結晶核延伸法により作製した繊維にはマイクロポアが多数存在することをＸ線トモグラフィー法により明らかにし、マイクロポアに薬剤を含浸させ、薬剤徐放繊維の開発にも成功した。
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Research Products
(9 results)
