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2020 年度 実績報告書

高分子/水界面の動的構造制御とバイオイナート材料への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H02037
研究機関九州大学

研究代表者

松野 寿生  九州大学, 工学研究院, 准教授 (50376696)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード界面 / 分子鎖凝集状態 / 水 / 動的構造 / バイオイナート
研究実績の概要

持続可能な社会の実現に向けて、健康維持や医療に資するバイオメディカルデバイスの需要が益々高まっており、水環境下における使用に好適な高分子材料の開発が要求されている。本年度は、水溶性開始剤を用いたリビングカチオン開環重合に基づき、ボトルブラシ型ホモポリマー(P[O(Ox)nMA]) (n = 7, 19)を合成した。汎用性材料であるポリメタクリル酸メチル(PMMA)に、表面修飾剤として(P[O(Ox)nMA])を添加したPMMA/P[O(Ox)nMA]混合膜を作製した。混合膜の表面および水界面における凝集状態を、原子間力顕微鏡観察、静的接触角測定、角度分解X線光電子分光(AD-XPS)測定、準大気圧XPS測定、および、中性子反射率測定に基づき評価した。水環境下において、P[O(Ox)nMA]成分は薄膜最外領域に偏析すること、また、形成される水界面は、オキサゾリンユニットが短いほど、より厚くなることを見出した。また、この界面厚の差異に依存して血小板粘着抑制能が変わることを明らかにした。
さらには、水界面の厚み制御法として、PMMAおよびP[O(Ox)nMA]から構成されるブロック共重合体(PMMA-b-P[O(Ox)nMA])を、原子移動ラジカル重合およびリビングカチオン開環重合に基づき合成し、PMMA-b-P[O(Ox)nMA]薄膜の湿潤下における熱処理について検討した。一般的な真空下で熱処理を施した場合、PMMAが最外領域に偏析するのに対し、水蒸気下で熱処理を施した場合、P[O(Ox)nMA]が偏析すること、また、熱処理後に水中浸漬する方法と比較して、その界面厚は増加することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Poly[oligo(2-ethyl-2-oxazoline) methacrylate] as a surface modifier for bioinertness2021

    • 著者名/発表者名
      Hong Jin-Hyeok、Totani Masayasu、Kawaguchi Daisuke、Yamada Norifumi L.、Matsuno Hisao、Tanaka Keiji
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 53 ページ: 643~653

    • DOI

      10.1038/s41428-020-00459-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Facile Surface Functionalization Method for Polymers Using a Nonsolvent2020

    • 著者名/発表者名
      Hirata Toyoaki、Taneda Hidenobu、Nishio Kazuya、Inutsuka Manabu、Yamada Norifumi L.、Nemoto Fumiya、Minagawa Yasuhisa、Matsuno Hisao、Tanaka Keiji
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 3 ページ: 2170~2176

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c00028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mesoscopic heterogeneity in a nanocellulose-containing cell storage medium2020

    • 著者名/発表者名
      Shundo Atsuomi、Matsumoto Yuji、Hayashi Hisato、Tsuruzoe Nobutomo、Matsuno Hisao、Tanaka Keiji
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 8 ページ: 4570~4574

    • DOI

      10.1039/D0TB00219D

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of a Bioinert Interface Using an Amphiphilic Block Copolymer Containing a Bottlebrush Unit of Oligo(oxazoline)2020

    • 著者名/発表者名
      Hong Jin-Hyeok、Totani Masayasu、Kawaguchi Daisuke、Masunaga Hiroyasu、Yamada Norifumi L.、Matsuno Hisao、Tanaka Keiji
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 3 ページ: 7363~7368

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c01118

    • 査読あり
  • [学会発表] ポリオキサゾリンを基盤とする生体不活性界面の凝集状態2021

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, Jinhyeok HONG, 戸谷匡康, 川口大輔, 山田悟史, 田中敬二
    • 学会等名
      2020年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • [学会発表] Bioinert Properties of Epoxy/Betaine Based Polymer Adhesive2020

    • 著者名/発表者名
      Masayasu Totani, Junko Katayama, Masaaki Ozawa, Nobutomo Tsuruzoe, Hisao Matsuno, Keiji Tanaka
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Effects of Chain Length of Poly(2-oxazoline) Derivatives on Bioinert Properties2020

    • 著者名/発表者名
      Jin-Hyeok Hong, Masayasu Totani, Hisao Matsuno, Keiji Tanaka
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
  • [学会発表] Thermal Molecular Motion of Poly(methyl methacrylate) in Nanofiber Mats2020

    • 著者名/発表者名
      Hisao Matsuno, Ryo Matsumoto, Masayasu Totani, Keiji Tanaka
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
  • [学会発表] 電界紡糸ポリメタクリル酸メチルナノファイバーマットにおける分子鎖熱運動性2020

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, 松本 諒, 戸谷匡康, 田中敬二
    • 学会等名
      2020年繊維学会年次大会
  • [学会発表] デオキシリボ核酸鎖の界面吸着過程に及ぼすグルーブバインダーの効果2020

    • 著者名/発表者名
      柿内彩花, 盛満裕真, 松野寿生, 田中敬二
    • 学会等名
      第58回日本接着学会年次大会
  • [学会発表] 光架橋性官能基を導入した生体適合性接着剤の分子設計と機能2020

    • 著者名/発表者名
      戸谷匡康, 片山淳子, 小澤雅昭, 水流添暢智, 松野寿生, 田中敬二
    • 学会等名
      第58回日本接着学会年次大会
  • [学会発表] Si微粒子配列によるポリ(メタクリル酸2-ヒドロキシエチル)膜の凝集状態制御と細胞接着特性2020

    • 著者名/発表者名
      川畑建人, 戸谷匡康, 松野寿生, 田中敬二
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] デオキシリボ核酸鎖の吸着層形成過程に及ぼすグルーブバインダーの効果2020

    • 著者名/発表者名
      柿内彩花, 盛満裕真, 松野寿生, 田中敬二
    • 学会等名
      第10回CSJ化学フェスタ
  • [学会発表] 水界面におけるポリオキサゾリン薄膜の凝集状態とバイオイナート特性2020

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, Jinhyeok Hong, 戸谷匡康, 川口大輔, 山田悟史, 田中敬二
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
  • [学会発表] ポリメタクリル酸メチルナノファイバーマットにおける分子鎖凝集状態と熱運動性2020

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, 松本 諒, 戸谷匡康, 田中敬二
    • 学会等名
      2020年度高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会 合同討論会
  • [学会発表] 水界面におけるポリオキサゾリン薄膜の分子鎖凝集状態と生体不活性2020

    • 著者名/発表者名
      松野寿生, Jinhyeok Hong, 戸谷匡康, 川口大輔, 山田悟史, 田中敬二
    • 学会等名
      2020年繊維学会秋季研究会
  • [産業財産権] METHOD OF PRODUCING POLYMER-IMPREGNATED BASE RESIN2018

    • 発明者名
      皆川康久, 田中敬二, 松野寿生, 平田豊章
    • 権利者名
      皆川康久, 田中敬二, 松野寿生, 平田豊章
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      EP3401008
    • 外国

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公開日: 2021-12-27  

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