| 研究課題/領域番号 |
23225004
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
明石 満 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20145460)
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| 研究分担者 |
赤木 隆美 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授(常勤) (00527236)
網代 広治 大阪大学, 臨床医工学融合研究教育センター, 特任准教授(常勤) (50437331)
和久 友則 京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助教 (30548699)
平野 寛 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 環境技術研究部, 研究員 (10416349)
村岡 雅弘 大阪工業大学, 工学部, 准教授 (80411411)
田畑 雅士 独立行政法人国立病院機構都城病院(研究検査科), 研究検査科, 部長 (60207214)
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| 研究期間 (年度) |
2011-05-31 – 2016-03-31
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| キーワード | 高分子化学 / 高分子薄膜・表面 / 交互積層法 |
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| 研究概要 |
まず昨年度に引き続き交互積層(LbL)法の基盤である高分子間相互作用について検討を行った。LbL法を利用したポリメタクリル酸メチルのステレオコンプレックス薄膜について、X線を用いて詳細に構造解析を行ない、立体規則性を変化させることで高分子間相互作用の強弱を観測した。基板にシリカゲルを用いてLbL中空粒子を作成し、薬物の放出制御を達成した。また、昨年度報告したポリ乳酸と同様に、ポリメタクリル酸メチルのステレオコンプレックスもインクジェットシステムへ適用可能であることを示した。LbL法でポリ乳酸の耐熱性材料をコーティング可能であることも示した。次にポリ乳酸のブロック共重合体を用いて、薄膜の表面構造制御を行ない、親疎水バランスやステレオコンプレックス化などの高分子間相互作用を利用してナノ粒子を調製した。さらにナノ粒子が細胞と相互作用する様式を電子線顕微鏡で観測するアプローチへと展開させた。
新しい高分子材料については、ポリ（N-ビニルアミド誘導体）およびポリ（γグルタミン酸）のグラフト共重合体を用いて、それぞれpH応答性および感熱応答性を示す高分子を合成した。
また、LbL法によって細胞へ細胞外マトリックスを積層させることで、重力などの物理的要因に耐性を示し細胞生存率が向上することが分かった。さらに、インクジェットを利用したLbL法を三次元細胞チップ構築へ利用可能であることを初めて示した。また、中空構造を有するゲルを調製しこれを基板に用いLbL法を利用することで小口径三次元細胞人工血管モデルを報告した。
以上、交互浸漬法によって薄膜に関する基礎研究からナノマテリアル創出、さらに組織モデル構築を実践した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
高分子間相互作用を利用した超薄膜調製において、新規高分子の合成を達成した。高分子間相互作用を示すポリメタクリル酸メチルおよびポリ乳酸のステレオコンプレックスついては、構造と物性の知見が新たに得られた。インクジェットシステムを交互積層法に利用する手法を広く展開した。例えばポリメタクリル酸メチル、ポリ乳酸、さらには細胞上へ構築する細胞外マトリックスへと利用した。また、LbL三次元細胞チップや血管モデルを構築した。さらにナノ粒子を用いた細胞実験やハイドロキシアパタイトを用いたアガロースゲルについての臨床研究など、生医学領域へ応用を展開させるための実験を実施し、広く学会、論文において発表できたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き高分子間相互作用を利用した超薄膜調製を基盤技術として、ナノマテリアルを創製してゆく。新規高分子の合成や、機能性材料の創製など、基礎的な研究を継続する。種々のLbL三次元細胞モデルへと展開する。アガロースゲルを利用したハイドロキシアパタイトの臨床研究について実施する。高分子間相互作用を利用したナノマテリアルを用いて動物実験が困難となる場合には、細胞実験で知見を充実させることで対応する。
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