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最近、研究代表者らは、炭酸ガス/Ca^<2+>/プロトプラスト系において、細胞分裂を抑制する一方で、植物細胞が細胞外にマイクロオーダーでカロース巨大繊維を生産・噴出する現象をみいだした。この現象は、植物細胞の環境変化に応答する挙動として、その潜在的エネルギーが、物質生産能に変換されたことを意味する。その生産の際の噴出エネルギーを駆動力として細胞が運動することも見出した。
本課題は、セルロース分子からなる「高分子レール」をテンプレートとして、上記の植物細胞培養により分泌する巨大カロース繊維をこのレールに沿って配向させ、シートを作成し、その機能化まで展開することを目的としている。
まず、種々の分子からなる「高分子レール」テンプレートを作製し、その特性を解析した。セルロースとキチンでは、その配向構造の階層的な集合形態において極めて異なり、その結果表面特性も異なった。
次に、この分泌された数十マイクロメートルサイズの繊維をトップダウン的に種々のサイズの構成ユニットに分解し、それを「高分子レール」テンプレート上で再構築させて新たにシート構造体を創製する方法を提案した。
分子由来の効果として、カロースは生理活性作用を潜在的に有していることから、得られる集合構造を制御したシート材料は、その効果をさらに発現させる可能性がある。そこで、植物細胞由来のプロトプラストをこのシート上で培養し、現在その挙動を観察・検討している。
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