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2014 年度 実績報告書

機能性ペプチドによる融合マテリアルの精密設計と合成

計画研究

研究領域融合マテリアル:分子制御による材料創成と機能開拓
研究課題/領域番号 22107005
研究機関名古屋大学

研究代表者

鳴瀧 彩絵  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10508203)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワードハイブリッド材料 / 機能性高分子 / 融合マテリアル / 生体材料 / 高分子構造・物性
研究実績の概要

昨年度までに、水中で自己集合して数珠状のナノファイバーを形成しうる新規なエラスチン類似ブロックポリペプチドの作製に成功した。このポリペプチドは温度応答性を有し、低温で分解する性質を示す。平成26年度は、リシン残基を含む架橋可能配列 (KAAK) をC末端に付加した新たなポリペプチドを作製した。水中で自己集合性ファイバーを形成させたのちに bis(sulfosuccinimidyl)suberate で架橋処理を施すことにより、低温域でもナノファイバー構造を安定に保持させることができた。また、昨年に引き続いて、ポリペプチドナノファイバーを利用した融合足場材料の作製に取り組んだ。細胞足場材料は生体内の細胞周辺環境に類似したものであることが望ましいという要件を受け、ゼラチン/ナノファイバー複合足場材料を作製した。これは、コラーゲンとエラスチンの複合線維構造からなるヒト真皮の細胞外マトリクス構造を模倣したものである。ヒト真皮におけるエラスチン量はコラーゲン量の数wt% 程度であることを考慮し、ゼラチンに対するナノファイバーの混合比を0.25~1 wt% としてその効果を検討した。ゼラチン溶液にナノファイバー分散液を混合してエレクトロスピニング法を施すことによりファイバー膜を得た。検討した濃度範囲において、均質な多孔質足場材料が作製できた。ごく少量 (0.5 wt%) のナノファイバーの添加によって、複合ファイバー膜の弾性率はゼラチン単独のファイバー膜と比較して低下し、最大ひずみの値は上昇した。足場材料の力学特性は細胞の増殖や分化に影響する重要な因子であるが、これを少量のポリペプチドファイバーの添加で制御できることが示された。
さらに、領域内共同研究として、精密合成したブロック高分子を制御分子として利用し、液相中でシリカナノ粒子を二次元のリング状構造体へと組織化することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Beaded Nanofibers Assembled from Double-Hydrophobic Elastin-Like Block Polypeptides: Effects of Trifluoroethanol2015

    • 著者名/発表者名
      Duc H. T. Le, Tatsuya Okubo, Ayae Sugawara-Narutaki
    • 雑誌名

      Biopolymers

      巻: 103 ページ: 175-185

    • DOI

      10.1002/bip.22582

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cross-Linking Assisted Stabilization of Beaded Nanofibers from Elastin-Like Double Hydrophobic Polypeptides2015

    • 著者名/発表者名
      Duc H. T. Le, Reiko Kawakami, Yusuke Teraoka, Tatsuya Okubo, Ayae Sugawara-Narutaki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 ページ: 530-532

    • DOI

      10.1246/cl.141189

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ring Assembly of Silica Nanospheres Mediated by Amphiphilic Block Copolymers with Oxyethylene Moieties2015

    • 著者名/発表者名
      Shujun Zhou, Yukari Oda, Atsushi Shimojima, Tatsuya Okubo, Sadahito Aoshima, Ayae Sugawara-Narutaki
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 47 ページ: 128-135

    • DOI

      10.1038/pj.2014.115

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dendritic Silica Nanoparticles Synthesized by a Block Copolymer-Directed Seed-Regrowth Approach2015

    • 著者名/発表者名
      Junzheng Wang, Ayae Sugawara-Narutaki, Atsushi Shimojima, Minoru Osada, Renzhi Ma, Tatsuya Okubo
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 31 ページ: 1610-1614

    • DOI

      10.1021/la504955b

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite Formation on Oxidized Cellulose Nanofibers in a Solution Mimicking Body Fluid2015

    • 著者名/発表者名
      Seira Morimune-Moriya, Sakina Kondo, Ayae Sugawara-Narutaki, Tatsuya Nishimura, Takashi Kato, Chikara Ohtsuki
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 47 ページ: 158-163

    • DOI

      10.1038/pj.2014.127

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 生体模倣ブロックポリペプチドの段階的自己集合2015

    • 著者名/発表者名
      鳴瀧 彩絵
    • 雑誌名

      Colloid & Interface Communication

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Amino Acid-assisted One-dimensional Assembly of Semiconducting Metal Oxide Nanoparticles in Aqueous Alcohol Media2014

    • 著者名/発表者名
      Junzheng Wang, Hiroki Yabe, Atsushi Shimojima, Takashi Sekiguchi, Ayae Sugawara-Narutaki, Tatsuya Okubo
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 ページ: 934-935

    • DOI

      10.1246/cl.140158

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Block Copolymer-Mediated Assembly of Silica Nanospheres into One-, Two-, and Three-Dimensional Nanostructures2015

    • 著者名/発表者名
      Ayae Sugawara-Narutaki
    • 学会等名
      7th International Conference on Advanced Plasma Science and Its Applications to Nitrides and Nanomaterials / 8th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-03-29 – 2015-03-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Fabrication of Hybrid Scaffold Consisting of Gelatin and Elastin-Like Block Polypeptides2015

    • 著者名/発表者名
      Duc H. T. Le, Tatsuya Okubo, Ayae Sugawara-Narutaki
    • 学会等名
      7th International Conference on Advanced Plasma Science and Its Applications to Nitrides and Nanomaterials / 8th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-03-29 – 2015-03-29
  • [学会発表] 体液模倣環境中における有機高分子基板表面へのアパタイト形成:キトサンゲルに固定化したヒドロキシベンゼン類の効果2015

    • 著者名/発表者名
      鳴瀧彩絵, 近藤早紀奈, 守谷せいら, 金日龍, 大槻主税
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2015年年会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-19
  • [学会発表] 体液模倣環境中における酵素反応を利用したリン酸エステルカルシウムからのヒドロキシアパタイトの合成2015

    • 著者名/発表者名
      三尾明義, 鳴瀧彩絵, 大槻主税, 横井太史
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2015年年会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-19
  • [学会発表] 酵素によるリン酸エステルカルシウムの加水分解反応を利用するヒドロキシアパタイトのバイオミメティック合成2014

    • 著者名/発表者名
      三尾明義, 鳴瀧彩絵, 大槻主税, 横井太史
    • 学会等名
      平成26年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [学会発表] 擬似体液中における有機基板上でのヒドロキシアパタイト生成:フェノール類の水酸基の効果2014

    • 著者名/発表者名
      近藤早紀奈, 守谷せいら, 金日龍, 鳴瀧彩絵, 大槻主税
    • 学会等名
      平成26年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [学会発表] マグネタイト粒子への水熱処理によるアパタイト形成能の向上2014

    • 著者名/発表者名
      上野睦月, 金日龍, 鳴瀧彩絵, 大槻主税
    • 学会等名
      第18回生体関連セラミックス討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-05
  • [学会発表] 温度応答でゲル化する有機高分子溶液へのリン酸カルシウムの添加2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木伸悟, 金日龍, 鳴瀧彩絵, 大槻主税
    • 学会等名
      第18回生体関連セラミックス討論会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-05
  • [学会発表] Block Copolymer-Mediated Self-Assembly of Silica Nanospheres into One-, Two-, and Three-Dimensional Nanostructures2014

    • 著者名/発表者名
      Ayae Sugawara-Narutaki, Shujun Zhou, Yukari Oda, Atsushi Shimojima, Sadahito Aoshima, Tatsuya Okubo
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Fusion Materials
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-03
  • [学会発表] Induction of Hydroxyapatite Deposition on Polymer Substrates in Solution Mimicking Body Fluid2014

    • 著者名/発表者名
      Chikara Ohtsuki, Toshiki Miyazaki, Sakina Kondo, Seira Morimune-Moriya, Ayae Sugawara-Narutaki, Takashi Kato
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Fusion Materials
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-03
  • [学会発表] Hydroxyapatite Formation from Calcium Phenyl Phosphate in Biomimetic Solution Containing Alkaline Phosphatase2014

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Mio, Tatsuki Ujiyama, Ayae Sugawara-Narutaki, Chikara Ohtsuki, Taishi Yokoi
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Fusion Materials
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-03 – 2014-11-03
  • [学会発表] シリカナノコロイドが拓くナノアーキテクチャーの世界2014

    • 著者名/発表者名
      鳴瀧彩絵
    • 学会等名
      第10回材料フォーラム
    • 発表場所
      ノリタケの森(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-08
    • 招待講演
  • [学会発表] 血漿の無機成分を模倣した水溶液中における有機高分子基板上でのヒドロキシアパタイト形成2014

    • 著者名/発表者名
      大槻主税, 鳴瀧彩絵, 守谷せいら, 金日龍, 宮崎敏樹
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-25
  • [学会発表] エラスチン類似ポリペプチドを利用した生体模倣足場材料の創製2014

    • 著者名/発表者名
      鳴瀧彩絵, Duc H. T. Le, 大城真太郎, 大久保達也, 大槻主税
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-24
  • [学会発表] ブロック高分子を利用した水溶液からの材料創製2014

    • 著者名/発表者名
      鳴瀧彩絵
    • 学会等名
      第149回東海高分子研究会講演会
    • 発表場所
      湯の山温泉 湯元グリーンホテル(三重県三重郡菰野町)
    • 年月日
      2014-09-06 – 2014-09-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Composite Scaffolds from Gelatin and Elastin-Like Block Polypeptides for Tissue Engineering2014

    • 著者名/発表者名
      Duc H. T. Le, Tatsuya Okubo, Ayae Sugawara-Narutaki
    • 学会等名
      26th Annual Conference of the European Society for Biomaterials
    • 発表場所
      Liverpool (UK)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-01
  • [学会発表] 高分子を利用した水溶液からの材料創製:有機-無機複合材料を中心に2014

    • 著者名/発表者名
      鳴瀧彩絵
    • 学会等名
      第3回自然共生セミナー
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-01
    • 招待講演
  • [備考] 新学術領域研究 融合マテリアル:分子制御による材料創成と機能開拓

    • URL

      https://www.fusion-materials.org/members/a01.html

  • [備考] 名古屋大学 大槻研究室

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/ketsu5/OhtsukiLabMember.html

  • [備考] 名古屋大学 教員詳細

    • URL

      http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100007263_ja.html

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公開日: 2016-06-01  

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