ソフトマテリアル界面の分子モデリングと水処理プロセスへの応用

• 研究課題/領域番号: 23760715
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 南雲 亮 名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (20552003)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 生体適合性 / 相互作用エネルギー / ファウリング / 分子動力学法 / 水処理膜 / ソフトマテリアル / 計算化学

研究概要

ソフトマテリアル界面と生体分子の親和性を評価するため、両者に働く相互作用エネルギーを計算化学的なアプローチによって予測した。主な検討対象には両性イオン性や非イオン性の生体適合性マテリアルを選定し、生体分子がマテリアル界面に接近する際のミクロ相互作用を算出した。その結果、両者の親和性と相互作用エネルギー変化に明確な相関関係が存在することが判明し、ソフトマテリアルの生体適合性が理論計算によって簡便に予測できる可能性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Computational Chemistry Study on the Microscopic Interactions between Biomolecules and Hydrophilic Polymeric Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nagumo, Kazuki Akamatsu, Ryuji Miura, Ai Suzuki, Nozomu Hatakeyama, Hiromitsu Takaba, Akira Miyamoto
  • 雑誌名: JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 巻: 46 号: 7 ページ: 421-423
  • DOI: 10.1252/jcej.12we212
  • NAID: 10031188012
  • ISSN: 0021-9592, 1881-1299
  • 査読あり
• [雑誌論文] A theoretical design of surface modifiers for suppression of membrane fouling: Potential of poly(2-methoxyethylacrylate) (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nagumo, Kazuki Akamatsu, Ryuji Miura, Ai Suzuki, Hideyuki Tsuboi, Nozomu Hatakeyama, Hiromitsu Takaba, Akira Miyamoto
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan 巻: 45(8) ページ: 568-570
  • NAID: 130001858741
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Theoretical Design of Surface Modifiers for Suppression of Membrane Fouling: Potential of Poly(2-methoxyethylacrylate) (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryo Nagumo, Kazuki Akamatsu, Ryuji Miura, Ai Suzuki, Nozomu Hatakeyama, Hiromitsu Takaba, Akira Miyamoto
  • 雑誌名: JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN 巻: 45 号: 8 ページ: 568-570
  • DOI: 10.1252/jcej.12we110
  • NAID: 130001858741
  • ISSN: 0021-9592, 1881-1299
  • 査読あり
• [学会発表] 水処理膜のファウリング制御に向けた計算化学的アプローチの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 南雲亮、高羽洋充
  • 学会等名: 膜シンポジウム2012
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2012-11-07
• [学会発表] ポリマー膜表面近傍における水分子のミクロダイナミクス解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 南雲亮、伊藤辰徳、三浦隆治、鈴木愛、坪井秀行、畠山望、高羽洋充、宮本明
  • 学会等名: 化学工学会第77年会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] ポリマーバイオマテリアルのタンパク質吸着制御に向けた計算化学手法の応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 南雲亮、三浦隆治、鈴木愛、坪井秀行、畠山望、高羽洋充、宮本明
  • 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: 京都テルサ
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] ベタイン系高分子マテリアル表面におけるタンパク質吸着現象の分子動力学シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 南雲亮、伊藤辰徳、三浦隆治、鈴木愛、坪井秀行、畠山望、高羽洋充、宮本明
  • 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: 京都テルサ
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] 計算化学手法による医用高分子材料の耐バイオファウリング性能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 南雲亮、三浦隆治、鈴木愛、坪井秀行、畠山望、高羽洋充、宮本明
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 生体適合性ポリマーの表面修飾による膜ファウリング抑止機構の計算化学的解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 南雲亮、三浦隆治、鈴木愛、坪井秀行、畠山望、高羽洋充、宮本明
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 新規粗視化ポテンシャルによるベタイン型マテリアル表面へのタンパク質吸着に関する動力学シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 高羽洋充、伊藤辰徳、南雲亮、三浦隆治、鈴木愛、坪井秀行、畠山望、宮本明
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] 分子シミュレーションを化学工学に応用する ―膜分離を中心に―
  • 著者名/発表者名: 南雲 亮
  • 学会等名: 化学工学会産学官連携センター グローバルテクノロジー委員会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
• [学会発表] ポリマー膜表面近傍における水分子のミクロダイナミクス解析
  • 著者名/発表者名: 南雲 亮・伊藤 辰徳・三浦 隆治・鈴木 愛・坪井 秀行・畠山 望・高羽 洋充・宮本 明
  • 学会等名: 化学工学会 第77年会
  • 発表場所: 工学院大学新宿キャンパス
• [学会発表] 計算化学手法によるファウリング現象のメカニズム解析
  • 著者名/発表者名: 南雲 亮
  • 学会等名: ニューメンブレンテクノロジーシンポジウム ２０１１(招待講演)
  • 発表場所: 三田NNホール（東京都港区）
• [備考]
  • URL: http://researcher.nitech.ac.jp/html/100000240_ja.html