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2014 年度 実施状況報告書

導電体ネットワークを内包した刺激応答性ハイドロゲルの構築とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25420730
研究機関徳島大学

研究代表者

手塚 美彦  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (80236976)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード導電性ポリマー / ポリチオフェン / 電極活性 / 接触角 / 表面物性
研究実績の概要

細胞培養や細胞マニピュレーションに応用できる新素材の開発を最終的な研究目標とし,導電性ポリマーとハイドロゲルとのハイブリッド化を研究目的としている.今年度は,PBS中で電極活性を示す導電性ポリマー薄膜の形成とその表面物性の評価を行った.ポリチオフェンは酸化電位が高く,水の電位窓内で電気化学的ドーピングを行うことは困難であるが,側鎖として電子供与性の置換基を導入することにより,PBSなどの水溶液中で電気化学的ドーピングおよび脱ドーピングが可能となる.本研究では,3-thiopheneethanol と3-methoxythiopheneの共重合体フィルムを電極基板上に電解析出させた.ITO電極上に形成した共重合体フィルムはPBS中で電極活性を示し,数回の酸化還元サイクルが可能であった.また共重合体フィルムの対水接触角を空気中で測定したところ,一般的なポリ(3-アルキルチオフェン)より小さな値を示し,さらにドーピング状態の接触角は脱ドープ状態のものより小さくなる傾向が見られた.さらにオクタン液滴を用いて水中で接触角を測定したところ,空気中よりサンプルごとの測定値のばらつきが抑えられ,ドーピング状態の接触角が脱ドーピング状態のものより明らかに小さくなることが示された.すなわち,電荷をもつドーピング状態では電荷をもたない脱ドーピング状態よりフィルムの親水性が増加すると言える.以上の結果より,3-thiopheneethanol と3-methoxythiopheneの共重合体フィルムは,側鎖の親水基により一般的なポリ(3-アルキルチオフェン)より高い親水性を有し,PBS中で電位によりその親水性の程度を変化させることが可能である.

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

研究計画段階で最大の難関と考えていた「PBS中で電極活性を示す導電性ポリマー薄膜の作製」をクリアし,細胞接着性タンパク質の吸着特性評価に入っていることから,研究は当初の計画通りに進展していると言える.

今後の研究の推進方策

水中で電極活性を示すポリチオフェン誘導体とハイドロゲルとのコンポジットフィルムを作製し,この新規材料の生物・医療分野への応用を目指したデバイスの作製を行う.作製するデバイスとしては,マイクロアクチュエータと刺激応答性培養基板の二種類である.
マイクロアクチュエータの作製はパルスレーザーを用いたレーザーアブレーション法で行う.マイクロメーターオーダーのエッチングを可能とするレーザー照射条件を見つけるため,ナノ秒レーザーおよびピコ秒レーザーの両者について検討し,波長についても紫外から近赤外まで変化させ,最適条件を確立する.

次年度使用額が生じた理由

3月に納品となり,支払いが完了していない物品が二点あるため.
1)耐熱電子ワイヤー(赤黒セット)
2)小型アルミ光学ベンチ用キャリア

次年度使用額の使用計画

これらの物品については4月に支払いが完了する予定である.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] PBS中で電極活性を示すポリチオフェン誘導体フィルムの表面物性2015

    • 著者名/発表者名
      川崎貴皓,手塚美彦,橋本修一
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会係
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-05-27

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公開日: 2016-05-27  

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