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両性電解質高分子による凍結ダメージ回避機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25870267
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体医工学・生体材料学
高分子化学
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

松村 和明  北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 准教授 (00432328)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード凍結保存 / 両性電解質高分子 / バイオマテリアル / 再生医療 / 固体NMR / RAFT重合
研究成果の概要

ポリリジンにカルボキシル基を導入した両性電解質高分子を合成し、細胞の凍結保護効果があることを報告してきたが、その機序については不明な点が多かった。固体NMRを使用することで、両性電解質高分子が凍結に伴う急激な浸透圧変化を弱めるバッファーとして機能することで凍害保護作用を果たしている可能性が示唆された。精密重合の手法を用いて合成した両性電解質高分子にも凍結保護活性を持つ事を調べ、その機序が膜保護活性に関与することをリポソームとの相互作用から確認した。両性電解質高分子化合物は、既存の凍結保護物質とは異なる機序で凍結保護を行っている可能性があり、新しい凍結保護技術の創製に繋がることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Preparation of Novel Synthetic Cryoprotectants2014

    • 著者名/発表者名
      Robin Rajan, Kazuaki Matsumura
    • 雑誌名

      Cryobiology and Cryotechnology

      巻: 60 ページ: 99-103

    • NAID

      110009878793

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Protein cytoplasmic delivery using polyampholyte nanoparticles and freeze concentration2014

    • 著者名/発表者名
      Sana Ahmed, Fumiaki Hayashi, Toshio Nagashima, Kazuaki Matsumura
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 35 号: 24 ページ: 6508-6518

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2014.04.030

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hypothermicpreservation of Mouse Induced Pluripotent Stem Cells by Polyampholytes2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Matsumura, HakHee Kim, Suong Hyu Hyon
    • 雑誌名

      Current Nanoscience,

      巻: 10 号: 2 ページ: 222-226

    • DOI

      10.2174/1573413709999131209123737

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antifreeze effect of carboxylated e-poly-L-lysine on the growth kinetics of ice crystals2014

    • 著者名/発表者名
      D. A. Vorontsov, G. Sazaki, S. H. Hyon, K. Matsumura, Y. Furukawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 118 号: 34 ページ: 10240-10249

    • DOI

      10.1021/jp507697q

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cryoprotective polyampholytes hydrogel2013

    • 著者名/発表者名
      Matsumura K
    • 雑誌名

      Cryobiology and Cryotechnology

      巻: 59 ページ: 111-115

    • NAID

      110009662025

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cryoprotective properties of polyampholytes2013

    • 著者名/発表者名
      Matsumura K, Hayashi F, Nagashima T, Hyon SH
    • 雑誌名

      Cryobiology and Cryotechnology

      巻: 59 ページ: 23-28

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogelation of dextran-based polyampholytes with cryoprotective properties via click chemistry2013

    • 著者名/発表者名
      Minkle Jain, Robin Rajan, Suong-Hyu Hyon, Kazuaki Matsumura
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 3 号: 3 ページ: 308-317

    • DOI

      10.1039/c3bm60261c

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Protein Cytoplasmic Delivery by Freeze Concentration2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      JAIST Japan-India Symposium on Materials Science 2015
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学、能美市、石川県
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biomaterials in Tissue Engineering and Cryopreservation2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      JAIST-IISc Joint Symposium 2015
    • 発表場所
      バンガロール、インド
    • 年月日
      2015-02-26 – 2015-02-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self Healing Soft Bio-Nanacomposite Hydrogel Based on Laponite and Cryoprotective Polyampholyte2014

    • 著者名/発表者名
      Minkle Jain, Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      エポカル筑波、筑波市、茨城県
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Disparate membrane interaction of structurally analogous synthetic polyampholytes with cryoprotective properties2014

    • 著者名/発表者名
      Robin Rajan, Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      エポカル筑波、筑波市、茨城県
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 凍結保護作用を持つ高分子の開発とそのバイオメディカル応用2014

    • 著者名/発表者名
      松村和明
    • 学会等名
      第36回日本バイオマテリアル学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀、江戸川区、東京都
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interaction of polyampholytes with cell membrane and its effect on cryopreservation properties2014

    • 著者名/発表者名
      Robin Rajan, Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      第36回日本バイオマテリアル学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀、江戸川区、東京都
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of novel polyampholytes with disparate cryoprotective properties and elucidation of mechanism of cryopreservation2014

    • 著者名/発表者名
      Robin Rajan, Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      第三回日本バイオマテリアル学会北陸若手研究発表会
    • 発表場所
      福井大学、福井市、福井県
    • 年月日
      2014-10-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Novel polymeric cryoprotectant and its mode of action on cells2014

    • 著者名/発表者名
      Robin Rajan, Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      IUMRS-ICA 2014 (International Union of Materials Research Societies- International Conference in Asia)
    • 発表場所
      福岡大学、福岡市、福岡県
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of novel synthetic cryoprotectants2014

    • 著者名/発表者名
      Robin Rajan, Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      第59回低温生物工学会
    • 発表場所
      九州大学、福岡市、福岡県
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-06-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Freezing assisted protein delivery by using polymeric cryoprotectant2013

    • 著者名/発表者名
      Sana Ahmed, Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      MRS Fall meeting 2013
    • 発表場所
      ボストン、アメリカ合衆国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 両性電解質高分子を用いた細胞および細胞構造体の凍結2013

    • 著者名/発表者名
      松村和明
    • 学会等名
      日本動物細胞工学会2013年度大会
    • 発表場所
      ホテルフジタ福井、福井市、福井県
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self assembly of Polyampholytes as potential carriers for drug delivery induced by freeze concentration

    • 著者名/発表者名
      Sana Ahmed, Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      第二回日本バイオマテリアル学会北陸若手研究発表会
    • 発表場所
      富山大学、富山市、富山県
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Cryopreservation of cells using synthetic polymers via living polymerization and the effect of hydrophobicity

    • 著者名/発表者名
      Robin Rajan, Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Materials
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学、能美市、石川県
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Biomedical application of polyampholytes

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Matsumura
    • 学会等名
      International Symposium on Advanced Materials
    • 発表場所
      北陸先端科学技術大学院大学、能美市、石川県
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Cell and Material Interface: Advances in Tissue Engineering, Biosensor, Implant, and Imaging Technologies2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Matsumura, Minkle Jain, Robin Rajan
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      CRC Press
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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