| 研究課題/領域番号 |
21K05202
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35020:高分子材料関連
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| 研究機関 | 関西大学 |
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研究代表者 |
河村 暁文 関西大学, 化学生命工学部, 准教授 (50612579)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 温度応答性ナノカプセル / スマートナノカプセル / ドラッグデリバリーシステム / 下限臨界溶液温度 / 上限臨界溶液温度 / 双性イオンポリマー / ブロックコポリマー / ブロック共重合体 / エマルション / RAFT重合 / 高分子ナノカプセル / 温度応答性 / ナノリアクター |
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| 研究開始時の研究の概要 |
外部刺激に応答して物質透過を制御できる中空カプセルは幅広い応用が期待されているが，犠牲材の使用に起因する内封物の制限が課題であった。本研究では，温度に応答したシャープな物質透過制御を実現するスマートカプセルの構築を目的とし，スルホベタインポリマー（高温溶解型）と側鎖PEGポリマー（低温溶解型）とのブロック共重合体の合成と，これを用いた中空カプセル調製法を確立する。また，ポリマーの温度応答挙動の精密制御により，低温透過型，高温透過型ならびにウィンドウ型の透過制御を可能にする温度応答性スマートカプセルを創出する。このカプセルは，触媒機能のon-off制御や薬物キャリアなどへの展開が期待できる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，双性イオンポリマーと側鎖PEGポリマーとを併せ持つ水溶性乳化剤を用いた温度応答性ナノカプセルの創出について検討を進めた。ポリ（メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン）（PMPC）とポリ（オリゴエチレングリコールメタクリレート）（POEGMA）とからなるブロック共重合体を用いて調製したナノカプセルは，昇温に伴って白濁し下限臨界溶液温度型の温度応答性を示すことがわかった。一方，アンモニウムサルフェート型の双性イオンポリマー（PSaB）とPOEGMAとからなる水溶性乳化剤を用いて調製したナノカプセルは，上限臨界溶液温度以上でモデル薬物のカプセル膜透過速度が増加することがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の温度応答性ナノカプセルは，犠牲粒子上でのカプセル膜形成と犠牲粒子のエッチングにより調製していた。本研究で確立したW/Oエマルションをテンプレートとした温度応答性ナノカプセルの調製は，新規性に富んだ手法である。特に，水溶性物質であればその機能を損なうことなくカプセルに封入できることから，その汎用性は非常に大きい。また，下限臨界溶液温度型の温度応答性ナノカプセルはこれまでにいくつか報告があったが，上限臨界溶液温度型の温度応答性ナノカプセルはほとんど報告がない。加熱により薬物透過速度が増加するシステムは，ドラッグデリバリーシステムへの展開が勇剛であり，波及効果は極めて大きいものと考えられる。
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