| 研究課題/領域番号 |
21H01999
|
|---|
| 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 | 信州大学 |
|---|
研究代表者 |
鈴木 大介 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (90547019)
|
|---|
| 研究分担者 |
内橋 貴之 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30326300)
中薗 和子 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (30467021)
呉羽 拓真 弘前大学, 理工学研究科, 助教 (60836039)
藤本 和士 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (70639301)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
|
|---|
| キーワード | ゲル微粒子 / ナノゲル / 高分子構造 / 高分子機能 / 高分子微粒子 / 高速AFM / 微粒子合成 / 微粒子機能化 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
私達の体の中にある血管はミクロ空間であり、血液が高速で流動している。そのような場において、自在な移動を可能とする新たな高分子微粒子（ハイドロゲル微粒子）を開発する。従来、トレードオフの関係にあった柔らかさと耐久性を兼ね備えた、新規ゲル微粒子を開発し、ゲル微粒子のナノ構造と力学特性の関係を解明する。そのための手法として、実験的手法と計算機シミュレーションを併用する。以上を通じ、血管のようなミクロ流動場を、自在に移動できるゲル微粒子の実現を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
生体内の血管はミクロな流動場である。赤血球、白血球や血小板などが液体の中で高速で流動している。そのような場において、血球と同様に、自在な移動を可能とする新たな高分子微粒子（ハイドロゲル微粒子）の開発を行った。従来、トレードオフの関係にあった柔らかさと微粒子の耐久性を兼ね備えた新しいゲル微粒子を合成し、得られたゲル微粒子を顕微鏡法や散乱法などを駆使することによりナノ構造を明らかにしてきた。以上を通じ、血管のようなミクロ流動場において、サイズや柔らかさを変化させた高分子微粒子を活用し、高速流動場における移動制御を行った。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゲルは溶媒中で膨潤し、柔らかく変形性を示す機能性ソフトマテリアルとして期待される一方、脆弱性が課題であった。そのような中、これまで、バルク体においてゲルの強靭化を試みた報告は多数なされてきているが、ナノスケールのゲル微粒子対して本概念が適用されたことはなかった。本研究では、環と軸の分子構造を有するロタキサン分子を微粒子内に導入することで、ゲル本来の環境応答性や変形性、分散安定性を備えつつも、強靭性を示す微粒子の開発を目指した研究であり、世界に類を見ない研究である。ハイドロゲル微粒子を人工研究に応用する研究分野に拍車をかけ、医療材料としての可能性を高めることに繋がることが期待される。
|
