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2018 年度 研究成果報告書

量子ビーム処理した多糖類のゲル化メカニズムの解明

研究課題

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研究課題/領域番号 16K05927
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

長澤 尚胤  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 主幹研究員(定常) (00370437)

研究分担者 岡 壽崇  東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 助教 (70339745)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード多糖類誘導体 / 放射線架橋 / ヒドロゲル / 微細構造体 / 生体適合性 / バイオプラスチック
研究成果の概要

セルロースやキチン・キトサン、カルボキシメチルセルロース(CMC)などの多糖類やそのナノファイバー分散水溶液を用いて、水和状態の部類として束縛水、中間水、自由水の量をDSC測定により評価した。また、照射時の温度を制御しながらそれらの試料にγ線を照射した。γ線照射後のナノファイバー分散液の動的粘弾性測定した結果、照射により分子鎖の分子運動性が抑制されていることから、架橋の導入を確認した。また、PBW微細加工法を用いて、細胞接着性の異なる多糖類ゲル(ヒドロキシプロピルセルロースゲルやCMCゲル)を作製することができた。

自由記述の分野

放射線高分子化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子の放射線加工分野で応用が進んでいなかった天然高分子等を積極的に活用し、ゲル化過程における水和状態とゲル形成との関連性を明らかにするところに特色がある。今まで放射線加工分野で注目してこなかった高分子鎖の水和状態に着目して、多糖類等の溶液濃度、金属錯体形成や照射温度制御を組み合わせて多糖類の水和状態を変化させる点が独創的である。本研究により、水和状態とゲル化挙動との関連性を評価することにより、天然高分子の放射線架橋メカニズムを明らかにし、人体、環境にやさしい製造方法による新規機能性高分子材料を創出できる技術開発に繋がる。

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公開日: 2020-03-30  

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