| 研究領域 | 水圏機能材料：環境に調和・応答するマテリアル構築学の創成 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
19H05720
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
理工系
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
田中 賢 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (00322850)
|
|---|
| 研究分担者 |
藤井 義久 三重大学, 工学研究科, 准教授 (70578062)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
116,480千円 (直接経費: 89,600千円、間接経費: 26,880千円)
2023年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2022年度: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2019年度: 46,020千円 (直接経費: 35,400千円、間接経費: 10,620千円)
|
|---|
| キーワード | 生体親和性 / 界面ダイナミクス / 密着性 / 界面レオロジー / 合成高分子 / 細胞接着 / 中間水 / バイオ界面 / バイオ界面水 / 水和界面物性 / 表面ダイナミクス / 水和界面 / 走査プローブ顕微鏡 / 高分子精密合成 / 界面構造・物性解析 / 高分子合成 / タンパク質吸着 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
水圏バイオ・環境機能材料構築を達成するために、材料の化学構造と水和による物理化学的な物性変化により、界面水の構造・運動を制御することで、特定の生体分子や細胞を選択的に認識する生体親和性材料を創製する。界面水の構造・運動を制御するための高分子の精密合成と生体機能評価を行う。また、水中プローブ顕微鏡技術による合成高分子の界面状態の解明・制御を行う。A02（先端計測・シミュレーション班）との連携により水・材料界面の状態を精密解析する技術を確立し、界面水構造・運動制御の基礎学理を構築する。A01（分子・材料構築班）と連携し、生体親和性および金属ステント表面への高接着性を示す材料の設計指針を創出する。
|
| 研究成果の概要 |
水圏（生体内）で安定に存在し、高機能性を発揮する生体親和性の高い水圏バイオ・環境機能材料を創製することを目的とし、開環メタセシス重合を中心としたバイオマテリアル合成と細胞機能制御を核にして、生体内水圏機能と密接な関係がある水和水（特に中間水）の制御を実現した。さらに、放射光赤外分光、中性子反射率計、周波数変調型原子間力顕微鏡など水・材料界面の状態解析技術を相補的に活用し、領域内の研究者との共同研究を密に実施することで、界面水和状態の理解と制御にも取り組んだ。その結果、生体親和性を発現する材料表面における水和水の形成メカニズムについて明らかにし、水圏機能材料の設計・合成へと繋げた。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
材料の化学構造制御と含水による物性変化の精密解析により得られた成果は、界面の水和構造と分子運動性、および、特定の生体分子や細胞の選択的認識（はたらく）機構の解明に繋がった。また、水を機能分子として捉えることで、これまで可塑化として巨視的に理解されていた高分子の含水状態を、官能基の局所運動とそれらが誘起する生体親和性と関連付け分子論的に理解が可能になり、高分子基礎科学の発展としても学術的意義が大きい。さらに、中間水量と血小板粘着数の相関解明や生体親和性に優れる材料のスクリーニング技術の確立は、体外式膜型人工肺やステントなどの表面処理材の開発加速にも繋がり、その社会的意義は計り知れない。
|
