| 研究課題/領域番号 |
19K14920
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
倉科 佑太 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40801535)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 超音波 / マイクロ加工 / ハイドロゲル / アルギン酸 / NIPAM / インテリジェントデバイス / 応答性マテリアル / グルコース応答性ゲル / コアシェル / 温度応答性ゲル / 微細加工 / マイクロファブリケーション / DDS / バイオセンサー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マイクロゲルビーズの生成はDDSをはじめとした種々の分野において期待されている．特に，水溶液中で高速にマイクロゲルビーズを生成できる遠心分離法は高速で微量のサンプルを生成できることや生成後の洗浄が不要なことから注目を集めている．しかし，分子量の低いモノマの重合によるマイクロゲルビーズの生成が困難であることやビーズ径を微小化することが困難であることからDDSへの応用が難しい．このため，本研究では，遠心分離に電源供給装置を設置し，遠心分離中のUV照射や射出中のガラス管の超音波振動による固有振動モードを用いることでグルコース量に応答する微小な刺激応答性マイクロゲルビーズの生成を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，遠心分離に電源供給装置を開発し，遠心分離中のUV照射や射出中のガラス管の超音波振動による固有振動モードを用いることで微小な刺激に応答するインテリジェントマイクロビーズを生成した．具体的には，遠心分離により高速で射出中のプレゲル溶液にUV照射して塩化カルシウム水溶液に投射することで，光重合とイオン架橋を同時に引き起こし，コアシェル構造のマイクロビーズを一度に生成することに成功した．また，ガラス管を積層型振動子に設置して遠心分離中に超音波を印加することで，これまでと比較して極小のマイクロビーズを生成できることを確かめた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生成したマイクロビーズは，生体内で薬剤をモニタリングすることや徐放することに用いられるドラッグデリバリーシステム（DDS）に応用することができる．また，本研究で用いた遠心駆動システムによる生成方法は従来のOil/Waterエマルジョン法と比較して極めて少ないサンプルで生成できる特徴を有している．そのため，貴重なサンプルである生体高分子などを用いた治療・研究への応用など医療の最先端の幅広い治療と研究に応用することが可能である．
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