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可視配向する超巨大分子鎖の多段階架橋による一次元膨潤ゲルの作成

研究課題

研究課題/領域番号 16K14077
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

金子 達雄  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20292047)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードゲル / DDS / 架橋 / 多糖 / ラン藻 / 異方性 / 物質放出 / 液晶 / 物質輸送 / 分子配向 / XRD / 偏光顕微鏡観察 / 多糖類 / 配向 / 構造物性
研究成果の概要

異方性ゲルは細胞接着性や物質輸送・放出などの様々な機能に於いて方向依存性を持っており、新機能ソフトマター開発において重要である。研究代表者らは、異方性ゲルの研究を行う中で巨大剛直分子が極低濃度で自己配向を示し、ミリスケールの異方性ドメインを形成することを見出してきた。そこで、これらの結果をもとに、化学架橋の反応性を制御することで分子配向ゲルを作成しコイルバネのように一方向のみに膨潤するゲルを開発した。また、これを用いて色素などの物質の放出性が異方性を示すことを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、コイルバネのように一方向のみに伸縮する究極の異方性ゲルが開発され、異方的編み目を作成するための架橋点形成に関する新規なケミストリーを展開できた。ここで得られる知見はゲル・ゴムなどの構成要素である高分子網目の新しい構造論の展開につながるため、高分子材料科学への貢献が強く期待される意義の高いものである。作成した異方的物質放出性ゲルシートを薬物送達剤システムとして活用すれば、非侵襲性医療として利用される経皮吸収システム開発において重要な知見を与える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 8件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Micro-deposition control of polysaccharides on evaporative air-LC interface to design quickly swelling hydrogels2019

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Tetsu Mitsumata, Tatsuo Kaneko
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 546 ページ: 184-191

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2019.03.062

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Micro-patterned cell orientation of cyanobacterial liquid-crystalline hydrogels2018

    • 著者名/発表者名
      S. Sornkamnerd, M.K. Okajima, K. Matsumura, T. Kaneko
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 10 号: 51 ページ: 44834-44843

    • DOI

      10.1021/acsami.8b15825

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Surface-selective control of cell-orientation on cyanobacterial liquid crystalline gels2018

    • 著者名/発表者名
      S. Sornkamnerd, M.K. Okajima, K.Matsumura, T. Kaneko
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 号: 6 ページ: 6554-6559

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b02027

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Functional Bionanocomposites using Cyanobacterial Polysaccharides2018

    • 著者名/発表者名
      M.K. Okajima, S. Sornkamnerd, T. Kaneko
    • 雑誌名

      Chem. Rec.

      巻: 18 号: 7-8 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1002/tcr.201700074

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Micelle-mediated self-assembly of microfibers bridging millimeter-scale gap to form three-dimensional-ordered polysaccharide membranes2018

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Okeyoshi, Takeshi Shinhama, Kulisara Budpud, Gargi Joshi, Maiko K. Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 34 号: 46 ページ: 13965-13970

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b03116

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of Polysaccharide Membranes by Splitting of Evaporative Air-LC Interface,2018

    • 著者名/発表者名
      K. Okeyoshi, G. Joshi, M.K. Okajima, T. Kaneko,
    • 雑誌名

      Adv. Mater. Interfaces

      巻: 5 号: 3 ページ: 1701219-1701219

    • DOI

      10.1002/admi.201701219

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Tough and Porous Hydrogels Preapred by Simple Lyopgilization of LC gels2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sornkamnerd, M. K. Okajima, T. Kaneko
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 2 号: 8 ページ: 5304-5314

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b00602

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anti-allergic and Profilaggrin (ProFLG)-mRNA Expression Modulatory Effects of Sacran2017

    • 著者名/発表者名
      N.R.Ngatu, K.Motoyama, Y.Nishimura, M.K.Okajima, R.Hirota, T.Higashi, S.Lee, H.Arima, M.Ikeda, S.Nojima, T.Kaneko
    • 雑誌名

      Int. J. Biol. Macromol.

      巻: 105 ページ: 1532-1538

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2017.05.049

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Drying-induced self-similar assembly of megamolecular polysaccharides through nano and submicron layering2017

    • 著者名/発表者名
      K. Okeyoshi, G. Joshi, S. Rawat, S. Sornkamnerd, K. Amornwachirabodee, M. K. Okajima, M. Ito, S. Kobayashi, K. Higashimine, Y.i Oshima, T. Kaneko
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: in press 号: 20 ページ: 4954-4959

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b00107

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Methods for the self-integration of megamolecular biopolymers on the drying air-LC interface.2017

    • 著者名/発表者名
      K. Okeyoshi, K. Osada, M. K. Okajima, T. Kaneko
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 122 号: 122

    • DOI

      10.3791/55274

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Directional control of diffusion and swelling in megamolecular polysaccharide hydrogels2016

    • 著者名/発表者名
      G. Joshi, K. Okeyoshi, M. K. Okajima, T. Kaneko
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 12 号: 25 ページ: 5515-5518

    • DOI

      10.1039/c6sm00971a

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Snaking/Twisting Fibers Formation of Cyanobacterial Supra-Polysaccharides in Drying Process2019

    • 著者名/発表者名
      Kulisara Budpud, Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kanek
    • 学会等名
      Japan-India symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Drying Induced Self-assembly of Megamolecular Polysaccharides from Planara versus Linear Air-LC Interfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      Japan-India symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Snaking/Twisting Fibers Formation of Cyanobacterial Supra-Polysaccharides in Drying Process2019

    • 著者名/発表者名
      Kulisara Budpud, Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      Spring 2019 ACS National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Self-assembled Deposits of LC Polysaccharide obtained in Confined Space by Manipulating Temperature and Concentration2018

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第67回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Snaking/Twisting Fibers Formation of Cyanobacterial Supra-Polysaccharides in Natural Drying Process2018

    • 著者名/発表者名
      Kulisara Budpud, Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第67回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Evaporation Induced Self-assembly of Sacran through Planar and Linear Air-LC Interfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      サクラン研究会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Micrometer-Scale Twisting Fibers of Cyanobacterial Supra-Polysaccharides (Sacran)2018

    • 著者名/発表者名
      Kulisara Budpud; Kosuke Okeyoshi; Maiko K. Okajima; Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      JAIST World Conference (JWC) 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Splitting of meniscus at air-LC interface of high moecualr weight polysaccharide and its theoretical evaluation2018

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      255th ACS National Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 究極のマイクロリアクタが 生産する超液晶性多糖類2017

    • 著者名/発表者名
      金子達雄
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会 一般シンポジウムS16 スイゼンジノリ由来多糖類サクランの魅力
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超高分子多糖類サクランの幾何構造:マイロファバーねじれ2017

    • 著者名/発表者名
      Kulisara Budpud; Kosuke Okeyoshi; Maiko K. Okajima; Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第6回JACI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sacran Scaffolds with Micro patterned Structures for Cell Alignment Controlled2017

    • 著者名/発表者名
      Saranyoo Sornkamnerd, 岡島 麻衣子, 松村 和明, 桶葭 興資, 金子 達雄
    • 学会等名
      第6回JACI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geometric Microstructures of Supra -Polysaccharides, Polysaccharides, Sacran Sacran : Micrometer2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      FiMPART’17
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Partition phenomenon of supra-polysaccharide:orientation evaluation of membrane formation on solid-gas-liquid interface2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Shinhama, Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      Satellite Symposium "Japan-South-East Asia Collaboration Hub of Bioplastics Study" JSPS-Core-to-Core Program
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Partition phenomenon of supra-polysaccharide:orientation evaluation of membrane formation on solid-gas-liquid interface2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Shinhama, Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第66回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Controlled cell extension on micro-patterned surface of sacran hydrogels2017

    • 著者名/発表者名
      Saranyoo Sornkamnerd, Maiko K. Okajima, Kazuaki Matsumura, Kosuke Okeyoshi, and Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第66回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Natural supra-polysaccharide partitions geometric spaces in drying environment2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Okeyoshi, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      4th International Symposium for Green Innovation Polymers (GRIP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Layered scaffolds for cell alignment controlling2017

    • 著者名/発表者名
      Saranyoo Sornkamnerd, Maiko K. Okajima, Kazuaki Matsumura, Kosuke Okeyoshi, and Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      The 6th Asian Symposium on Advanced Materials: Chemistry, Physics & Biomedicine of Functional and Novel Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Meniscus Splitting at the Gas-LC Interface in Drying Process of Megamolecular Polysaccharides2017

    • 著者名/発表者名
      Gargi Joshi, Kosuke Okeyoshi, Maiko K. Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第66回 高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Sacran for cell engineering applications2017

    • 著者名/発表者名
      Saranyoo Sornkamnerd, Maiko K. Okajima, Kazuaki Matsumura, Kosuke Okeyoshi, and Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第 9回サクラン研究会 年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Microfibers Twisting of Supra-Polysaccharides, Sacran in Drying Process2017

    • 著者名/発表者名
      Kulisara Budpud; Kosuke Okeyoshi; Maiko K. Okajima; Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第 9回サクラン研究会 年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of super-anisotropic swelling sacran hydrogels by two-step cross-linking2017

    • 著者名/発表者名
      Kittima Amornwachirabodee, Maiko Okajima, Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      第 9回サクラン研究会 年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Geometric Microstructures of Supra-Polysaccharides, Sacran: Micrometer-Scale Twisting Fibers2017

    • 著者名/発表者名
      Kulisara Budpud; Kosuke Okeyoshi; Maiko K. Okajima; Tatsuo Kaneko
    • 学会等名
      CSJ KINKI
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] サクランの超・高分子性2016

    • 著者名/発表者名
      金子達雄
    • 学会等名
      第8回 サクラン研究会年次大会
    • 発表場所
      熊本大学薬学部宮本記念館(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2016-10-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] スイゼンジノリとサクランの魅力2017

    • 著者名/発表者名
      金子達雄 共同執筆
    • 総ページ数
      180
    • 出版者
      熊日出版
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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