| 研究課題/領域番号 |
25289275
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
入谷 英司 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60144119)
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| 研究分担者 |
片桐 誠之 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00345919)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ソフトナノコロイド / 超高度分離 / 脱液挙動 / 圧縮変形挙動 / 限外濾過 / 濾過ケーク / 平均比抵抗 / 平均空隙率 |
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| 研究概要 |
本研究では、ナノゲル（ミクロゲル）、ナノエマルション、タンパク質のような生体高分子、ハードナノ粒子が緩く凝集したナノ粒子などのソフトナノコロイドの超高度分離操作の最適設計を実現するため、ソフトナノコロイドの特性評価法を確立し、それに基づき複雑な分離メカニズムを解明して、最適な分離手法、装置や操作の設計のための指針を得ることを目的とする。本年度は、ソフトナノコロイドの脱液挙動および圧縮変形挙動の評価を行うための手法の確立を試みた。ソフトナノコロイドとして代表的なタンパク質である牛血清アルブミン(BSA)を用い、コンピュータ制御式全自動濾過試験システムにて、濾過面積急縮小と変圧変速濾過を融合させた限外濾過試験法を検討した。本手法では、濾過速度の経時変化が得られ、データを解析することにより濾過性能の支配因子となる膜面上の濾過ケークの特性を評価することができる。濾過圧力が種々に変化することから、平均ケーク比抵抗の圧力依存性が明らかとなり、また濾過面積急縮小型の濾過器を用いることでケークの平均空隙率も同時に求めることが可能である。濾過圧力を適切に設定することで、2度の実験で広範な圧力範囲における濾過ケークの平均比抵抗および平均空隙率が得られ、データの妥当性も検証できた。特に、ナノコロイドが高濃度の場合には、平均ケーク比抵抗を正確に求めるために、空隙率の考慮が必須となり、本手法の有用性が確認できた。ソフトナノコロイドの効率的な分離のために重要となる圧力の影響を容易に評価できる手法として提案する。
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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
本年度の研究成果によりソフトナノコロイドの分離特性を評価する手法が確立され、超高度分離操作の最適設計を実現するための指針が得られつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
ソフトナノコロイドの脱液挙動や圧縮変形挙動の評価については、順調に成果が得られているので、当初の計画に従って研究を進める。ソフトナノ粒子集合体の特性評価については、今年度に検討できなかった項目を来年度の計画に加えて研究を進める。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
本年度は、研究室で所有する装置や保管していた試料や試薬なども有効に活用して研究を進めたため、当初の計画より低予算で成果を得ることができた。
本年度未使用分を利用して技術補佐員を雇い、濾過、圧搾、遠心分離など様々な手法でソフトナノコロイドの分離を検討し、超高度分離操作の最適設計の実現を目指す。
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