グラフト重合による新しい機能性ナノファイバーコンポジットの作製

• 研究課題/領域番号: 24656395
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 複合材料・物性
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 堀田 篤 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30407142)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: ナノファイバ / 光グラフト重合 / 表面改質 / 親水性 / 生体適合性 / 医療用材料 / ステント / 複合材料 / 医療用ポリマ / ステントグラフト / ポリマー / ナノファイバー / 親水化 / 高機能化 / グラフト重合 / コンポジット

研究成果の概要

本研究では，当研究室のこれまでの研究成果である「ナノファイバー」、「紫外線照射による光グラフト重合法」、「機能性評価」に関する知見の融合を試み，光グラフト重合法による表面改質を用いた新規機能性ナノファイバーの創製を試みた．その結果，汎用性の高いポリマーを使ったナノファイバー作製に成功した．また，伸縮性と高い弾性率からさまざまな用途に使われているポリウレタンをナノファイバー化し，アクリル酸の光グラフト重合により親水化させた．さらに，ポリウレタンナノファイバーへの高生体適合性ポリマーの光グラフト重合も行い，ナノファイバーに抗血栓性を付与し，血液接触型医療器具への応用可能性を高めることができた．

研究成果

• [雑誌論文] Poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) (MPC) nanofibers coated with micro-patterned diamond-like carbon (DLC) for the controlled drug release (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Bito, T. Maeda, K. Hagiwara, S. Yoshida, T. Hasebe, A. Hotta
  • 雑誌名: Journal of Biorheology 巻: 未定
  • NAID: 130005100423
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of Salt Concentrations of the Aqueous Peptide-Amphiphile Solutions on the Sol-Gel Transitions, the Gelation Speed, and the Gel Characteristics (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, T. Maeda, A. Hotta
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry Part B 巻: 118 号: 39 ページ: 11537-11545
  • DOI: 10.1021/jp5031569
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Micropatterning of silica nanoparticles by electrospray deposition through a stencil mask (2014)
  • 著者名/発表者名: Higashi, K., Uchida, K., Hotta, A., Hishida, K. & Miki, N.
  • 雑誌名: Journal of Laboratory Automation 巻: 19 号: 1 ページ: 75-81
  • DOI: 10.1177/2211068213495205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic Fibroblast Growth Factor as a Potential Stent Coating Material Inducing Endothelial Cell Proliferation (2014)
  • 著者名/発表者名: Kitamura, N., Hasebe, T., Matsumoto, T, Hotta, A., Suzuki, T., Yamagami, T. & Terada, H.
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｈｅｒｏｓｃｌｅｒｏｓｉｓ ａｎｄ Ｔｈｒｏｍｂｏｓｉｓ 巻: 21 号: 5 ページ: 477-485
  • DOI: 10.5551/jat.20404
  • NAID: 130004444732
  • ISSN: 1340-3478, 1880-3873
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and characterization of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer nanofibers prepared via electrospinning for biomedical materials (2014)
  • 著者名/発表者名: Maeda, T., Hagiwara, K., Yoshida, S., Hasebe, T. & Hotta, A.
  • 雑誌名: Journal of Applied Polymer Science 巻: 131 号: 14 ページ: 40606-40606
  • DOI: 10.1002/app.40606
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of salt concentrations on the structural transitions of peptide-amphiphile solution (2014)
  • 著者名/発表者名: Otsuka, T. & Hotta, A.
  • 雑誌名: Materials Research Society Symposia Proceedings 巻: 1622 ページ: 147-152
  • DOI: 10.1557/opl.2014.40
  • 査読あり
• [雑誌論文] The structure and the mechanical properties of a newly fabricated cellulose-nanofiber/polyvinyl-alcohol composite (2014)
  • 著者名/発表者名: Oishi, Y. & Hotta, A.
  • 雑誌名: Materials Research Society Symposia Proceedings 巻: 1621 ページ: 149-154
  • DOI: 10.1557/opl.2014.141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrophobicity and non-thrombogenicity of nanoscale dual rough surface coated with fluorine-incorporated diamond-like carbon films: Biomimetic surface for blood-contacting medical devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Hasebe, T., Nagashima, S., Kamijo, A., Moon, M.W., Kashiwagi, Y., Hotta, A., Lee, K.R., Takahashi, K., Yamagami, T. & Suzuki, T.
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: 38 ページ: 14-18
  • DOI: 10.1016/j.diamond.2013.06.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of gas barrier property of polyolefins by diamond-like carbon deposition and photografting polymerization (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, J., Nakaya, M., Matsui, E. & Hotta, A.
  • 雑誌名: Journal of Applied Polymer Science 巻: - 号: 5 ページ: 2591-2597
  • DOI: 10.1002/app.38974
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface modification of polymers by plasma treatments for the enhancement of biocompatibility and controlled drug release (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, S., Hagiwara, K., Hasebe, T. & Hotta, A.
  • 雑誌名: Surface and Coating Technology 巻: - ページ: 99-107
  • DOI: 10.1016/j.surfcoat.2013.02.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adhesion enhancement of polyolefins by diamond like carbon coating and photografting polymerization (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, J., Hotta, A.
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: Vol.26 ページ: 55-59
  • DOI: 10.1016/j.diamond.2012.04.006
  • 査読あり
• [学会発表] アクリル酸モノマーの光グラフト重合によるポリウレタン ナノファイバへの機能性付与 (2014)
  • 著者名/発表者名: 保田穣人, 堀田篤
  • 学会等名: 第63回高分子討論会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス, 長崎
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [学会発表] 早期内皮化促進及び抗血栓性を有するbFGF溶出性冠動脈ステントシステムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 尾藤健太, 長谷部光泉, 堀田篤
  • 学会等名: 第37回日本バイオレオロジー学会年会
  • 発表場所: ソニックシティビル, 埼玉
  • 年月日: 2014-06-05 – 2014-06-06
• [学会発表] Syndiotactic polypropylene nanofibers fabricated by a solution electrospinning method with single solvent at ambient temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Maeda, K. Takaesu, A. Hotta
  • 学会等名: 245th ACS National Meeting & Exposition
  • 発表場所: New Orleans, USA
• [学会発表] Preparation and characterization of phospholipid polymer nanofibers via electrospinning for tissue-engineered vascular grafts (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hagiwara, A. Hotta
  • 学会等名: The 13th Pacific Polymer Conference
  • 発表場所: Kaohsiung, Taiwan
• [学会発表] Effects of salt concentrations on the structural transitions of peptide-amphiphile solution (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Otsuka, A. Hotta
  • 学会等名: 2013 MRS Fall Meeting & Exhibit
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] Solvent and temperature dependence of the one-dimensional assembly and the 3D network formation observed in silica-nanoparticle solutions (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Murano, A. Hotta
  • 学会等名: 2013 MRS Fall Meeting & Exhibit
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] The solution properties and the structures of newly fabricated cellulose nanofibers (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Oishi, A. Hotta
  • 学会等名: 2013 MRS Fall Meeting & Exhibit
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] Enhancement of gas barrier properties of polypropylene by surface treatment before DLC coating (2012)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, H., Hotta, A.
  • 学会等名: 39th ICMCTF, International Conference on Metallurgical Coating and Thin Films
  • 発表場所: San Diego, USA
• [図書] Comprehensive Guide for Nanocoatings Technology (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Maeda, K. Hagiwara, T. Hasebe, and A. Hotta
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [図書] Thin Films and Coatings in Biology (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Hotta, T. Hasebe
  • 総ページ数: 365
  • 出版者: Springer
• [図書] 次世代ポリオレフィン総合研究，Vol. 7 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前田知貴，堀田篤
  • 総ページ数: 174
  • 出版者: 三恵社