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高分子/水界面の動的構造制御とバイオイナート材料への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H02037
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関九州大学

研究代表者

松野 寿生  九州大学, 工学研究院, 准教授 (50376696)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード界面 / 分子鎖凝集状態 / 水 / 動的構造 / バイオイナート
研究成果の概要

高分子膜最外領域における凝集状態や熱運動性を理解し制御することを目的に、精密重合に基づき種々の高分子を合成、その薄膜を作製し、表面・界面選択的顕微鏡および分光学的手法に基づき評価した。その結果、生体付着抑制能を発現する水界面領域では、その層厚が厚く散漫であるほど、また、分子鎖熱運動性が高いまま維持されているほど、生体不活性が高いことを明らかにした。また、これらは、シリカ微粒子を用いることで、その程度を容易にチューニングすることが可能であり、ひいては、線維芽細胞の接着や伸展挙動を任意に制御できることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体不活性を示す高分子材料は、医療デバイスや建築資材の表面材料、コーティング剤として極めて重要である。本研究の実施により、より高い生体不活性、また、安定にその作用を発現するための材料作製の設計指針を提案した。これらの成果は、より安全安心な医療デバイスや公共施設の提供に繋がり、社会全体のQOL向上役立つことが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Poly[oligo(2-ethyl-2-oxazoline) methacrylate] as a surface modifier for bioinertness2021

    • 著者名/発表者名
      Hong Jin-Hyeok、Totani Masayasu、Kawaguchi Daisuke、Yamada Norifumi L.、Matsuno Hisao、Tanaka Keiji
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 53 号: 5 ページ: 643-653

    • DOI

      10.1038/s41428-020-00459-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Facile Surface Functionalization Method for Polymers Using a Nonsolvent2020

    • 著者名/発表者名
      Hirata, T; Taneda, H; Nishio, K; Inutsuka, M; Yamada, NL; Nemoto, F; Minagawa, Y; Matsuno, H; Tanaka, K
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 3 号: 4 ページ: 2170-2176

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c00028

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesoscopic heterogeneity in a nanocellulose-containing cell storage medium2020

    • 著者名/発表者名
      Shundo Atsuomi、Matsumoto Yuji、Hayashi Hisato、Tsuruzoe Nobutomo、Matsuno Hisao、Tanaka Keiji
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 8 号: 21 ページ: 4570-4574

    • DOI

      10.1039/d0tb00219d

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of a Bioinert Interface Using an Amphiphilic Block Copolymer Containing a Bottlebrush Unit of Oligo(oxazoline)2020

    • 著者名/発表者名
      Hong Jin-Hyeok、Totani Masayasu、Kawaguchi Daisuke、Masunaga Hiroyasu、Yamada Norifumi L.、Matsuno Hisao、Tanaka Keiji
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 3 号: 11 ページ: 7363-7368

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c01118

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Dynamic Interface Based on Segregation of an Amphiphilic Hyperbranched Polymer Containing Fluoroalkyl and Oligo(ethylene oxide) Moieties2020

    • 著者名/発表者名
      Yukari Oda, Manabu Inutsuka, Ryo Awane, Masayasu Totani, Norifumi L. Yamada, Masayuki Haraguchi, Masaaki Ozawa, Hisao Matsuno, and Keiji Tanaka
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 53 号: 7 ページ: 2380-2387

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b02064

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水界面におけるバイオイナート高分子の凝集状態と熱運動特性2019

    • 著者名/発表者名
      Hisao Matsuno, Keiji Tanaka
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 76 号: 3 ページ: 185-195

    • DOI

      10.1295/koron.2019-0013

    • NAID

      130007652575

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 年月日
      2019-05-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water-induced Surface Reorganization of Bioscaffolds Composed of an Amphiphilic Hyperbranched Polymer2019

    • 著者名/発表者名
      Hisao Matsuno, Masayasu Totani, Arisa Yamamoto, Masayuki Haraguchi, Masaaki Ozawa, Keiji Tanaka
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 51 号: 10 ページ: 1045-1053

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0212-5

    • NAID

      40022176701

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical Stabilization of Deoxyribonucleic Acid Solid Films Based on Hydrated Ionic Liquid2019

    • 著者名/発表者名
      Morimitsu Yuma、Matsuno Hisao、Ohta Noboru、Sekiguchi Hiroshi、Takahara Atsushi、Tanaka Keiji
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 21 号: 2 ページ: 464-471

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.9b01207

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of a star-like hyperbranched polymer having hydrophilic arms for anti-biofouling coating2019

    • 著者名/発表者名
      Masayasu Totani, Ling Liu, Hisao Matsuno, Keiji Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 7 号: 7 ページ: 1045-1049

    • DOI

      10.1039/c8tb03104e

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1)Cellular Behaviors on Polymeric Scaffolds with 2D-patterned Mechanical Properties2018

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Shimomura, Hisao Matsuno, Yohei Kinoshita, Satoshi Fujimura, Keiji Tanaka
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 50 号: 8 ページ: 737-743

    • DOI

      10.1038/s41428-018-0043-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポリオキサゾリンを基盤とする生体不活性界面の凝集状態2021

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, Jinhyeok HONG, 戸谷匡康, 川口大輔, 山田悟史, 田中敬二
    • 学会等名
      2020年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Bioinert Properties of Epoxy/Betaine Based Polymer Adhesive2020

    • 著者名/発表者名
      Masayasu Totani, Junko Katayama, Masaaki Ozawa, Nobutomo Tsuruzoe, Hisao Matsuno, Keiji Tanaka
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Chain Length of Poly(2-oxazoline) Derivatives on Bioinert Properties2020

    • 著者名/発表者名
      Jin-Hyeok Hong, Masayasu Totani, Hisao Matsuno, Keiji Tanaka
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Thermal Molecular Motion of Poly(methyl methacrylate) in Nanofiber Mats2020

    • 著者名/発表者名
      Hisao Matsuno, Ryo Matsumoto, Masayasu Totani, Keiji Tanaka
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 電界紡糸ポリメタクリル酸メチルナノファイバーマットにおける分子鎖熱運動性2020

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, 松本 諒, 戸谷匡康, 田中敬二
    • 学会等名
      2020年繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] デオキシリボ核酸鎖の界面吸着過程に及ぼすグルーブバインダーの効果2020

    • 著者名/発表者名
      柿内彩花, 盛満裕真, 松野寿生, 田中敬二
    • 学会等名
      第58回日本接着学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 光架橋性官能基を導入した生体適合性接着剤の分子設計と機能2020

    • 著者名/発表者名
      戸谷匡康, 片山淳子, 小澤雅昭, 水流添暢智, 松野寿生, 田中敬二
    • 学会等名
      第58回日本接着学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Si微粒子配列によるポリ(メタクリル酸2-ヒドロキシエチル)膜の凝集状態制御と細胞接着特性2020

    • 著者名/発表者名
      川畑建人, 戸谷匡康, 松野寿生, 田中敬二
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] デオキシリボ核酸鎖の吸着層形成過程に及ぼすグルーブバインダーの効果2020

    • 著者名/発表者名
      柿内彩花, 盛満裕真, 松野寿生, 田中敬二
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 水界面におけるポリオキサゾリン薄膜の凝集状態とバイオイナート特性2020

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, Jinhyeok Hong, 戸谷匡康, 川口大輔, 山田悟史, 田中敬二
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ポリメタクリル酸メチルナノファイバーマットにおける分子鎖凝集状態と熱運動性2020

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, 松本 諒, 戸谷匡康, 田中敬二
    • 学会等名
      2020年度高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会 合同討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 水界面におけるポリオキサゾリン薄膜の分子鎖凝集状態と生体不活性2020

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, Jinhyeok Hong, 戸谷匡康, 川口大輔, 山田悟史, 田中敬二
    • 学会等名
      2020年繊維学会秋季研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical properties of deoxyribonucleic acid-based structural materials2020

    • 著者名/発表者名
      Hisao MATSUNO
    • 学会等名
      Seoul National University -Kyushu University Joint Symposium on Materials Chemistry and Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 溶媒下における高分子/固体界面の形成機構2019

    • 著者名/発表者名
      松野 寿生, 盛満 裕真, 田中 敬二
    • 学会等名
      2019年度高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会 合同討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Control of Surface Function of Hydrogel Thin Films Based on Si-nanoparticle Patterning2019

    • 著者名/発表者名
      Hisao MATSUNO, Yuki OGUSA, Kento KAWABATA, Masayasu TOTANI, Keiji TANAKA
    • 学会等名
      68th Symposium on Macromolecules
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シリカ微粒子パターニングに基づくハイドロゲル薄膜の機能制御2018

    • 著者名/発表者名
      小草優希
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 感温性ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)誘導体薄膜の膨潤挙動2018

    • 著者名/発表者名
      川崎浩輝
    • 学会等名
      レオロジー討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非溶媒を用いる高分子最界面の 凝集状態制御と機能化2018

    • 著者名/発表者名
      松野寿生
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生体成分の付着制御に寄与する高分子/水界面の凝集状態と熱運動特性2018

    • 著者名/発表者名
      松野寿生
    • 学会等名
      高分子懇話会(岡山地区)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] 生体適合性接着剤2019

    • 発明者名
      戸谷匡康, 田中敬二, 松野寿生, 小澤雅昭, 片山 淳子
    • 権利者名
      戸谷匡康, 田中敬二, 松野寿生, 小澤雅昭, 片山 淳子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-194425
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] METHOD OF PRODUCING POLYMER-IMPREGNATED BASE RESIN2018

    • 発明者名
      皆川康久, 田中敬二, 松野寿生, 平田豊章
    • 権利者名
      皆川康久, 田中敬二, 松野寿生, 平田豊章
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 取得年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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