| 研究課題/領域番号 |
19K15338
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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27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 東北大学 (2020-2021)
大阪大学 (2019) |
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研究代表者 |
菅 恵嗣 東北大学, 工学研究科, 准教授 (00709800)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | Cubosome / Shear thickening / Drug delivery system / Lipid nanoparticle / Membrane property / Shear thining / Polymerizable lipid / ゲル粒子 / 疎水性薬剤分子 / Hydrocortisone / 膜特性 / Cubosomalゲル / 物質分離 / 疎水性薬剤 / 薬剤徐放性 / cubosome / 脂質膜 / ハイドロゲル / ナノ構造 / キラル分離 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自己組織化膜(2分子膜ベシクル等)は，柔軟(ソフト)な膜界面ならではの分子認識・物質変換特性を有する．本研究では，両親媒性分子の自己組織化を利用したゲル状集合体「Cubosomalゲル)」を合理的かつ合目的的に調製・評価するための方法論について明らかにし，その構造的特性(=ハード特性)を活用する階層的な膜場設計を行う．Case Studyとして各種生体分子の高度分離プロセスについて検討し，物理化学的な界面特性(=ソフト特性)とハード特性を駆使して戦略的に識別分離を行うための新規なプロセス開発を目標とする．
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| 研究成果の概要 |
本研究では、脂肪酸およびモノオレインから成る階層的な構造を有するCubosomeを基盤として、その調製手法を明らかにするとともに、分離担体への応用を目的としたゲルの作成やナノ粒子の担持について検討を行った。Cubosome集合体の特徴として、脂質パッキング密度が高いことをラマン分光解析より明らかにした。ゲル材料の調製においては、水和後の撹拌操作が重要であり、強い剪断（Re>2000）を長時間印加することによりゲル化が促進されることを見出した。得られたCubosomeゲルは疎水性薬剤や金属ナノ粒子等の比較的大きな物質を内胞できることがわかり、薬剤輸送担体や分離デバイスへの応用が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Cubosomeは階層的な構造を有する自己組織系であり、調製条件(組成、分散方法)によって分散性cubosomeやゲル状cubosomeとなることが知られていた。本研究によって、ゲルが形成されるプロセスは剪断凝集とみなすことができ、剪断応力(ここでは撹拌Reynolds数)によって集合体のサイズを制御できる可能性を明らかにした。
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