2016 Fiscal Year Annual Research Report
Control of Protein Mass Transfer -An Active Control by a Fuctional Membrane using a Variation of Surrounding Conditions-
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25709010
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小宮 敦樹 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (60371142)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | タンパク質 / 物質移動 / 物質流束 / 機能性膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，マイクロチャネル群を有する膜を用いて，タンパク質の物質輸送制御技術を確立し，物質移動量と周囲環境との関連性を評価する．研究最終年度の本年度は，研究計画書におけるフェーズ4-1「in vivo 条件下での実験実施と透過膜の性能評価」とフェーズ4-2「研究の総括」に重点を置き，研究を遂行した．
「in vivo 条件下での実験実施と透過膜の性能評価」では，昨年度に引き続き束縛拡散の観察実験をパラメトリックに行い，特に変動環境条件を与えた実験を進めた．これらの実験結果を整理し、周囲環境条件として定義してきた温度条件やpH 条件等をin vivo 条件に限定した状態でのタンパク質拡散実験を実施し，物質移動能動制御の可能性を模索した．タンパク質の自由拡散は10^-10[m^2/s]程度であるが，膜を介することでその値は1/10程度となり，併せてそこから周囲条件を変えることで1/5～1/20程度になることを実験的に明らかにした．また，周囲環境の変化は直ちに膜を透過する物質流束に影響を及ぼさず，ある程度の時間遅れが存在し，その遅れは膜の構造に依存することが分かった．さらに，膜の構造体表面と液相の濡れ性も大きな影響を及ぼすことが分かった．現在，これらの研究成果を定量的に解析している．
また，「研究の総括」においては，これまでの4年間で得られた諸種条件下での実験データをデータベース化し，かつ物質流束の制御可能性について，どの因子がもっとも影響を及ぼすかについて総括的な見地から解析を行った．その結果，膜の構造とチャネル形状が束縛拡散に大きな影響を与えることが明らかとなった．これらの研究成果は本年度末の国際会議にて，基調講演で発表した．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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