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気相中を調製場としたバイオインスパイアードな次世代型カプセル調製法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04815
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分27010:移動現象および単位操作関連
研究機関鹿児島大学

研究代表者

武井 孝行  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (90468059)

研究分担者 吉田 昌弘  鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (50315397)
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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードカプセル / バイオインスパイアード / 気相 / リキッドマーブル
研究成果の概要

本課題では、カプセル内にあらゆる有用物質を高効率で内包でき、かつ、そのカプセルに意図した機能を付与できる、極めて汎用性の高いカプセル調製法の確立を目指した。その実現のために、如何なる固体表面においても濡れ広がらずに安定的に球状を保つことができる液滴であるリキッドマーブルを利用した。実際に、高効率で有用物質をカプセルに内包することができた。また、壁厚みが均一なコア-シェルカプセルを精度良く、かつ連続的に製造する方法も見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究のカプセル作製法は、カプセル中に内包されずにロスされてしまう有用物質の量を劇的に減らすことができるため、製造コストの削減につながる。したがって、従来技術ではコストの問題により商品化が不可能と見なされてきた様々なカプセル製品の商品化につながり、その社会的意義は大きい。また、カプセル内部構造の制御法のほとんどは、カプセルが液相中で調製されることを前提として提案されたものであり、それとは表面/界面張力や作用する浮力が大きく異なる気相中でのカプセル内部構造の制御指針を確立できており、実用的のみならず学術的な価値も極めて高い。

報告書

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

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Griffith University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 撥液性表面を利用したスラリー状カプセル原料液からのミリカプセルの作製2020

    • 著者名/発表者名
      Takei Takayuki、Takao Rio、Saito Takuya、Tajiri Nami、Yoshida Masahiro
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 46 号: 1 ページ: 8-12

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.46.8

    • NAID

      130007787551

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 年月日
      2020-01-20
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrophobically-modified gelatin hydrogel as a carrier for charged hydrophilic drugs and hydrophobic drugs2020

    • 著者名/発表者名
      Takei Takayuki、Yoshihara Ryosuke、Danjo So、Fukuhara Yoshiki、Evans Courtney、Tomimatsu Rio、Ohzuno Yoshihiro、Yoshida Masahiro
    • 雑誌名

      International Journal of Biological Macromolecules

      巻: 149 ページ: 140-147

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2020.01.227

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Core-Shell Beads Made by Composite Liquid Marble Technology as A Versatile Microreactor for Polymerase Chain Reaction2020

    • 著者名/発表者名
      Sreejith Kamalalayam Rajan、Gorgannezhad Lena、Jin Jing、Ooi Chin Hong、Takei Takayuki、Hayase Gen、Stratton Helen、Lamb Krystina、Shiddiky Muhammad、Dao Dzung Viet、Nguyen Nam-Trung
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 11 号: 3 ページ: 242-242

    • DOI

      10.3390/mi11030242

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Millimeter-sized capsules prepared using liquid marbles: encapsulation of ingredients with high efficiency and preparation of spherical core-shell capsules with highly uniform shell thickness using centrifugal force2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Takei, Yumiko Yamasaki, Yudai Yuji, Shogo Sakoguchi, Yoshihiro Ozuno, Gen Hayase, Masahiro Yoshida
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 536 ページ: 414-423

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2018.10.058

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimization of conditions for removal of 137Cs by Rhodococcus erythropolis CS98 immobilized in agarose hydrogel2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Takei, Juri Nomura, Nguyen Duc Hanh, Yudai Yuji, Noriko Tomioka, Masahiro Yoshida
    • 雑誌名

      科学・技術研究

      巻: 7 号: 2 ページ: 123-126

    • DOI

      10.11425/sst.7.123

    • NAID

      130007599068

    • ISSN
      2186-4942, 2187-1590
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 拡張係数によるミリカプセルの構造予測および遠心分離技術を利用した構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      迫口 翔吾、武井 孝行、吉田 昌弘
    • 学会等名
      化学工学会 第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 撥液表面またはリキッドマーブルを利用した微生物包括疎水性カプセルの作製2018

    • 著者名/発表者名
      武井 孝行
    • 学会等名
      化学工学会 第50回秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 界面科学ならびに遠心技術を利用した気相中でのミリカプセルの構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      武井 孝行、迫口 翔吾、大角 義浩、吉田 昌弘
    • 学会等名
      久米島ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 次世代のポリマー・高分子開発、新しい用途展開と将来展望2019

    • 著者名/発表者名
      武井 孝行、吉田 昌弘
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861047381
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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