高分子電解質水和水のダイナミクス解析に基づくバイオマテリアルの創製

• 研究課題/領域番号: 22680039
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 森本 展行 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00313263)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2010年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
• キーワード: 水和 / 高分子電解質 / 誘電緩和分光測定 / ナノキャリア / 蛍光異方性 / 高分子構造・物性 / 生体材料 / バイオテクノロジー

研究概要

荷電性分子・高分子近傍の動的水和構造を誘電緩和分光法により評価した。温度を精密制御して測定を行い数学的に解析することで、溶質と作用しない水分子の緩和周波数よりも高い緩和周波数を示す水の存在を確認した。この緩和周波数の高い水は、官能基の種類や数に加え、高分子の構造にも依存することを見いだした。この運動性の高い水は、核磁気共鳴分光測定による拡散や、蛍光分光法による回転異方性からも確認することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Polysaccharide-hair cationic polypeptide nanogels: Self-assembly and enzymaticpolymerization of amylose primer modified cholesteryl poly(L-lysine) (2013)
  • 著者名/発表者名: N. Morimoto, M. Yamazaki, J. Tamada, K. Akiyoshi
  • 雑誌名: Langmuir 巻: (in press) 号: 24 ページ: 7509-7514
  • DOI: 10.1021/la3047774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-Assembled pH-Sensitive Cholesteryl Pullulan Nanogel As a Protein Delivery Vehicle (2013)
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Morimoto, Sayaka Hirano, Haruko Takahashi, Scott Loethen, David H. Thompson, Kazunari Akiyoshi
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 14 号: 1 ページ: 56-63
  • DOI: 10.1021/bm301286h
  • 査読あり
• [雑誌論文] The tumor necrosis factor type 2 receptor plays a protective role in tumor necrosis factor-α-induced bone resorption lacunae on mouse calvariae (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nagano, N.Alles, A.H.Mian, A.Shimoda, N.Morimoto, Y.Tamura, H.Shimokawa, K.Akiyoshi, K.Ohya, K.Aoki
  • 雑誌名: J Bone Miner, Metab 巻: 29 号: 6 ページ: 671-681
  • DOI: 10.1007/s00774-011-0270-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydration properties of adenosine phosphate series as studied by microwave dielectric spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: G. Mogami, T. Wazawa, N. Morimoto, T.Kodama, M. Suzuki
  • 雑誌名: Biophysical Chemistry 巻: 154 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1016/j.bpc.2010.11.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyper-mobility of water around actin filaments revealed using pulse-field gradient spin-echo 1H-NMR and fluorescence spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Tetsuichi Wazawa, Takashi Sagawa, Tsubasa Ogawa, Nobuyuki Morimoto, Makoto Suzuki
  • 雑誌名: Biochem.Biophys.Res.Comm. 巻: 404 号: 4 ページ: 985-990
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2010.12.096
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microwave Absorption Properties of Polymer Modified Ni-Zn Ferrite Nanoparticles (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Shimba, K.Furuta, N.Morimoto, N.Tezuka, S.Sugimoto
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 52 号: 4 ページ: 740-745
  • DOI: 10.2320/matertrans.MBW201013
  • NAID: 130004454697
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyper-mobility of water around actin filaments revealed using pulse-field gradient spin-echo ^1H NMR and fluorescence spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Wazawa, T.Sagawa, T.Ogawa, N.Morimoto, T.Kodama, M.Suzuki
  • 雑誌名: Biochemical and Biophysical Research Communications 巻: 404 ページ: 985-990
  • 査読あり
• [学会発表] Winnik Francoiseスルホベタインを内殻に有するナノ粒子の調製 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村松かんな、森本展行、戸井田さやか、鈴木誠
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会大会シンポジウム2012
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-11-26
• [学会発表] Design of poly(NIPAM)s for Thermoresponsive Nanoassemblies International Conference on Emerging Advanced (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Morimoto, X.-P. Qiu, K. Akiyoshi, F. M. Winnik
  • 学会等名: Nanomaterials-2012 (ICEAN2012)
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 年月日: 2012-10-23
• [学会発表] 時間分解蛍光偏光法によるタンパク質周囲の水和層の局所粘性測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 和沢鉄一,最上譲二,森本展行,石田誠宜,鈴木誠
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-09-22
• [学会発表] 重合制御したスルホベタインブロックコポリマーの調製と会合特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森本展行、村松かんな、鈴木誠
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Preparation of Biocompatible and Thermoresponsive polybetaine nanoparticles. International Association of Colloid and Interface Scientists (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Morimoto, K. Muramatsu, M. Suzuki, A. Moquin, S. Toita, F. M. Winnik
  • 学会等名: Conference (IACIS2012)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2012-05-14
• [学会発表] 誘電緩和分光法による各種カチオン性ポリマーの水和構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森本展行、小川翼、最上譲二、鈴木誠
  • 学会等名: 第33回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] 精密誘電分光測定によるカチオン性ポリマーの水和構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森本展行、小川翼、最上譲二、鈴木誠
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] 精密誘電分光測定によるポリ(ビニルホスホン酸)の水和構造解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐々木優、丹野則彦、最上譲二、和沢鉄一、森本展行、鈴木誠
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] ポリ(アミドアミン)デンドリマーの水和状態解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 森本展行、小川翼、最上譲二、鈴木誠
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] Acid labile self-assembled nanogel by hydrophobized polysaccharide for drug carrier (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Morimoto, S. Hirano, H. Takahashi, DH. Thompson, K. Akiyoshi
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(PacifiChem2010)
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Acid labile self-assembled nanogel by hydrophobized polysaccharide for drug carrier (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Morimoto, S.Hirano, H.Takahashi, DH.Thompson, K.Akiyoshi
  • 学会等名: The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PacifiChem2010)
  • 発表場所: ハワイ,アメリカ
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] 誘電緩和分光法によるDNA・RNAオリゴマーの水和状態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 土子哲、田中好幸、和沢鉄一、森本展行、鈴木誠
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] アクチン周囲の水の運動性はアクチンの重合によって増加する日本生物物理学会 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和沢鉄一、佐川貴志、小川翼、森本展行、鈴木誠
  • 学会等名: 第48回年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] アクチン周囲の水の運動性はアクチンの重合によって増加する (2010)
  • 著者名/発表者名: 和沢鉄一、佐川貴志、小川翼、森本展行、鈴木誠
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Acto-S1により加水分解を受けるATP水溶液の誘電緩和分光法による連続測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長田達也、安居慎一郎、和沢鉄一、最上譲二、森本展行、鈴木誠
  • 学会等名: 日本生物物理学会第48回年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] ポリ(L-リジン)のコンホメーション変化に伴う動的水和水の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 森本展行、徳田夏樹、土子哲、鈴木誠
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 誘電緩和分光法によるDNA・RNAオリゴマーの水和状態解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 土子哲、田中好幸、和沢鉄一、森本展行、鈴木誠
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] カチオン性デンドリマーの動的水和構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小川翼、森本展行、鈴木誠
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] Design of poly(NIPAM)s for Thermoresponsive Nanoassemblies
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Morimoto
  • 学会等名: International Conference on Emerging Advanced NAnomaterials-2012(ICEAN2012)
  • 発表場所: Brisbane, Australia
  • 招待講演
• [学会発表] Preparation of Biocompatible and Thermoresponsive polybetaine nanoparticles
  • 著者名/発表者名: Nobuyuki Morimoto
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference (IACIS2012)
  • 発表場所: Sendai, Japan
• [学会発表] テレケリック型温度応答性ポリマーによる二分子膜の調製と機能解析
  • 著者名/発表者名: 佐々木優
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会大会シンポジウム2012
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] スルホベタインを内殻に有するナノ粒子の調製
  • 著者名/発表者名: 村松かんな
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会大会シンポジウム2012
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 誘電緩和分光法によるアルキルカルボン酸の水和特性
  • 著者名/発表者名: 王楊天
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 誘電緩和分光測定によるオリゴリン酸塩の水和解析
  • 著者名/発表者名: 石杜和希
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 時間分解蛍光偏光法によるタンパク質周囲の水和層の局所粘性測定
  • 著者名/発表者名: 和沢鉄一
  • 学会等名: 第50回日本生物物理学会年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 側鎖にPEG 鎖を導入したスルホベタインコポリマーの会合特性と機能
  • 著者名/発表者名: 村松かんな
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 重合制御したスルホベタインブロックコポリマーの調製と会合特性
  • 著者名/発表者名: 森本展行
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] テレケリック型ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)の合成と水溶液特性解析
  • 著者名/発表者名: 佐々木優
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] スルホベタインポリマーのナノ会合体形成と温度応答制御
  • 著者名/発表者名: 森本展行
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 横浜
• [図書] Self- assembled nanogel Engineering (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Morimoto, K. Akiyoshi
  • 出版者: Biomedical Applications of Hydrogels Handbook.Springer