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生体を模倣したリン脂質ポリマーによる眼科用バイオマテリアルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 07J03206
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京大学

研究代表者

合田 達郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードバイオマテリアル / ハイドロゲル / バイオミメティックス / ポリマーグラフト / ナノコンポジット / ソフトコンタクトレンズ / タンパク質吸着 / 酸素透過性
研究概要

近視患者・高齢者・糖尿病患者の増加に伴い、コンタクトレンズ・人工水晶体・人工硝子体といった眼科用バイオマテリアルに対する需要は急速に高まっている。しかし、生体の要求する酸素供給量や、細菌の繁殖を抑える材料やドライアイ症患者でも装着可能なレンズ材料の創製が課題である。本研究では細胞膜リン脂質極性基を有するリン脂質ポリマーゲルを合成し、新規眼科用材料の創製をおこなった。ナノオーダーでのゲル網目不均一構造を検出するために、動的光散乱法による解析を行った。その結果、モノマーと架橋剤の組合せ、架橋剤濃度、架橋剤の化学構造によって高分子ゲル網目の不均一構造を抑制できることを見出した(Macromolecules,submitted)。このリン脂質ポリマーゲルは、高い酸素透過性と優れた耐汚れ性、水濡れ性を兼備した材料であった(J.Biomed.Mater.Res.Part B)。次に、高分子網目中の不均一構造を抑制するための第2のアプローチとして、リン脂質ポリマーとクレイによる有機-無機ナノコンポジットゲルを作製した。その結果1.8MPa、99%以上のひずみ下においても破断しないという驚異的な力学特性を有するナノコンポジットゲルが得られた。このゲルは、含水率が98%と生体の硝子体とほぼ同程度の含水率を有することから、人工硝子体としての応用が期待できる。最後に、本研究者は2008年8月から10月までスウェーデン国ウプサラ大学オングストローム研究所ヒルボーン研究室に研究留学を行った。そこでは、細胞と生体材料との相互作用についての研究を行い、細胞培養技術の習熟、種々の分子生物学的評価を学ぶことができた。また、語学の訓練、コミュニケーション能力の強化にも努め、国際的規模で交流を深めることができた。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Protein Adsorption Resistance and Oxygen Permeability of Chemically Crosslinked Phospholipid Polymer Hydrogel for Ophthalmologic Biomaterials2009

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Goda
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Material Research Part B : Applied Biomater 89

      ページ: 184-190

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photografting of 2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholine from Polydimethylsiloxane: Tunable Protein Repellency and Lubrication Property2008

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Goda
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B-Biointerface 63

      ページ: 64-72

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 安定な人工細胞膜表面を持つ多機能バイオマテリアル2007

    • 著者名/発表者名
      合田 達郎
    • 雑誌名

      未来材料 9

      ページ: 6-12

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Cross-link Density and Salt Concentration on Relaxation Modes of Polyphosphobetaine Hydrogels by Dynamic Light Scattering

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Goda
    • 雑誌名

      Macromolecules Submitted

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Protein Resistance on Polymer-grafted PDMS using Photoinitiation Performance2008

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Goda
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress
    • 発表場所
      アムステルダム
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Improved Protein Adsorption on Soft Contact Lenses Treated with Phospholipid P2008

    • 著者名/発表者名
      Takanori Shimizu
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress
    • 発表場所
      アムステルダム
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ケトン化合物を開始剤とした光グラフト重合:リン脂質ポリマー被覆表面におけるタンパク質曝2007

    • 著者名/発表者名
      合田 達郎
    • 学会等名
      第29回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセン
    • 年月日
      2007-11-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] リン脂質ポリマーを用いた有機無機コンポジットゲルの作製2007

    • 著者名/発表者名
      合田 達郎
    • 学会等名
      第56回高翁子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-09-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Biocompatible Interface by Brush Structured Phospholipid Polymers2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Goda
    • 学会等名
      SBE's 3rd International Conference on Bioengineering and Nanotechnology
    • 発表場所
      シンガポールバイオポリス
    • 年月日
      2007-08-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] PDMSを基盤とするバイオインターフェイスにおけるリン脂質ポリマーグラフト量の効果2007

    • 著者名/発表者名
      合田 達郎
    • 学会等名
      第56回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 年月日
      2007-05-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Biomembrane Mimetic Polymer Layer Constructed on Polydimethylsiloxane:Antifouling Characteristics2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Goda
    • 学会等名
      Society For Biomaterials 32nd Annual Meeting & Exposition
    • 発表場所
      シカゴシェラトンホテル
    • 年月日
      2007-04-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Biomaterials and regenerative medicine in ophthalmology2009

    • 著者名/発表者名
      Tatsuro Goda
    • 出版者
      Woodhead Publishing, Cambridge, UK(印刷中(掲載確定))
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2024-03-26  

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