バイオベース高分子の高強度繊維及びナノファイバーの作製と生体内及び環境分解性評価

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19350075
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境関連化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岩田 忠久 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (30281661)
• 研究分担者: 山岡 哲二 国立循環器病センター, 生体工学部, 部長 (50243126)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: バイオベース高分子 / 生分解性高分子 / 高強度繊維 / ナノファイバー / 分子鎖構造 / 酵素分解 / 生体内分解 / 環境分解

研究概要

糖や植物油などのバイオマスから生産される微生物産生ポリエステルおよびポリ乳酸を研究対象とし、新規成形加工法を開発することにより、高強度繊維およびナノファイバーを作製することに成功した。これらの繊維の機械的物性を評価するとともに、大型放射光(SPring-8)のマイクロビームX線回折やX線トモグラフィーの手法を用いて、分子構造、結晶構造および内部構造の解析を行った。さらに、これらのマウスを用いた生体内吸収性試験および土中環境分解性試験を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Left or right-handed lamellar twists depend on twist axis in poly[(R)-3-hydroxyvalerate] banded spherulite (2009)
  • 著者名/発表者名: Hai-Mu Ye, Jun Xu, Bao-Hua Guo, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Macromolecules 42 ページ: 694-701
• [雑誌論文] In vivo tissue response and degradation behavior of PLLA and stereocomplexed PLA nanofibers (2009)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ishii, Tang Hui Ying, Atsushi Mahara, Sunao Murakami, Tetsuji Yamaoka, Won-ki Lee, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Biomacromolecules 10 ページ: 237-242
• [雑誌論文] 生分解性プラスチックとしてのセルロースのこれから (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩田忠久
  • 雑誌名: 木材工業 64 ページ: 160-165
• [雑誌論文] 生分解性バイオマスプラスチックの高性能化に向けた材料設計 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩田忠久
  • 雑誌名: 未来材料 4 ページ: 18-23
• [雑誌論文] Biodegradability of poly(hydroxyalkanoate) materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Keiji Numata, Hideki Abe, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Materials 2 ページ: 1104-1126
• [雑誌論文] Characterization and biocompatibility of biopolyester nanofibers (2009)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ishii, Tank Hui Ying, Tetsuji Yamaoka, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Materials 2 ページ: 1520-1546
• [雑誌論文] ナノ構造制御による生分解性バイオマスプラスチックの高機能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩田忠久
  • 雑誌名: 日本接着学会 45 ページ: 357-364
• [雑誌論文] Scaffolds from electrospun polyhydroxyalknoate copolymers : Fabrication, characterization, bioabsorption and tissue response (2008)
  • 著者名/発表者名: Tang Hui Ying, Daisuke Ishii, Atsushi Mahara, Sunao Murakami, Tetsuji Yamaoka, Kumar Sudesh, Razip Samian, Masahiro Fujita, Mizuo Maeda, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Biomaterials 29 ページ: 1307-1317
• [雑誌論文] Stereocomplex formation through reorganization of poly(L-lactic acid) and poly(D-lactic acid) crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Fujita, Tomoharu Sawayanagi, Hideki Abe, Toshihisa Tanaka, Tadahisa Iwata, Kazuki Ito, Tetsuro Fujisawa, Mizuo Maeda
  • 雑誌名: Macromolecules 41 ページ: 2852-2858
• [雑誌論文] Sustainability of biobased and biodegradable plastics (2008)
  • 著者名/発表者名: Kumar Sudesh, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Clean 36 ページ: 433-442
• [雑誌論文] Morphological study, thermal treatment and degradation behaviors of solution-grown poly(l-lactide) single crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: Won-ki Lee, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Ultramicroscopy 108 ページ: 1054-1057
• [雑誌論文] Mechanical properties and enzyme degradation for poly[(R)-3-hydroxybutyrate] fibers stretched after isothermal crystallization near Tg (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Tanaka, Tomomi Yabe, Shinya Teramachi, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Polymer Degradation and Stability 92 ページ: 1016-1024
• [雑誌論文] Analysis of inner structure in high-strength biodegradable fibers by X-ray microtomography using synchrotron radiation (2007)
  • 著者名/発表者名: Toshihisa Tanaka, Kentaro Uesugi, Akihisa Takeuchi, Yoshio Suzuki, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Polymer 48 ページ: 6145-6151
• [雑誌論文] Fine structure and enzymatic degradation of poly[(R)-3-hydroxybutyrate] and poly(lactide) stereocomplex nanofibers (2007)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Ishii, Won-ki Lee, Ken-ichi Kasuya, Tadahisa Iwata
  • 雑誌名: Journal of Biotechnology 132 ページ: 318-324
• [図書] Bottom-up Nanotechnology : Supramolecules, Self-Assemblies, and Organized Films, Supermoleculae II(edited by K.Ariga and H.S. Nalwa)(Nanotechnology on biodegradable polymers Chapter 8) (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa, Masahiro Fujita, Tadahisa Iwata
  • 総ページ数: 223-244
  • 出版者: American Scientific Publishers
• [図書] Plastics from Bacteria : Natural Functions and Applications, Microbiology Monographs(Ed. Guo-Qiang Chen)(Manufacturing of PHA as fibers Chapter 11) (2009)
  • 著者名/発表者名: Tadahisa Iwata, Toshihisa Tanaka
  • 総ページ数: 258-282
  • 出版者: Springer
• [図書] ホワイトバイオテクノロジー:エネルギー、材料の最前線(木村良晴、小原仁実監修)(化学材料・プロセス編 微生物産生ポリエステル 第2編 第14章) (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩田忠久、柘植丈治
  • 総ページ数: 142-157
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] バイオプラスチックの高機能化・再資源化技術(バイオプラスチックの基礎物性 第1編) (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩田忠久
  • 総ページ数: 63-76
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] 人と環境にやさしい材料化学(尾崎幸洋編)(未来を拓く生分解性バイオマスプラスチック-微生物による生合成から生分解まで-) (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩田忠久
  • 総ページ数: 93-111
  • 出版者: 丸善
• [図書] 植物由来プラスチックの高機能化とリサイクル技術(バイオポリエステルの構造、物性および生分解性の制御 第25章)
  • 著者名/発表者名: 岩田忠久
  • 総ページ数: 226-234
  • 出版者: サイエンス&テクノロジー