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2015 年度 実施状況報告書

分解性を制御した接骨用接着剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26350526
研究機関九州工業大学

研究代表者

金子 大作  九州工業大学, 若手研究者フロンティア研究アカデミー, 准教授 (90467126)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードバイオ接着剤 / 分解性の制御 / 細胞毒性試験
研究実績の概要

昨年度に引き続き,シナモンから抽出可能な3,4-Dihydroxyhydrocinnnamic acidおよび3-(3-Hydroxyphenyl)propionic acidを共重合したバイオ接着剤へ長期水中安定性の付与を行った。以下昨年度までに達成した事を記す。
【1】バイオ接着剤にラウリン酸を5%導入に成功し高い水中安定性を示した。
【2】アミノ基を極性基として導入し,安全性の高いエタノール溶媒型接着剤を創製した。
【3】in vitroの細胞毒性試験で良好な結果を得た。
本年度は,【1】耐水性の強化を詳細に調べた。具体的には20%程度残っているアセチル残基にカルボキシル基を持つ天然の飽和脂肪族鎖をエステル交換反応させた。デカン酸やラウリン酸は最大20%導入できたが,ステアリン酸の導入は確認できなかった。これは長い脂肪族鎖が反応官能基のカルボン酸を包み込んでしまうと考えられる。また,未反応の飽和脂肪族鎖や触媒を除去する精製方法も確立できた。これにより,化学的に安定なバイオ接着剤を得る事ができた。得られた長期水中安定性のバイオ接着剤の疎水性の変化は,バイオ接着剤を薄膜状にし,その上に5ulの水滴を垂らして接触角を測定する事で簡便に調べる事ができた。結果,0-20%導入できた範囲に於いて,線形的に接触角が増加してゆく事が分かった。また,ラットの骨芽細胞において,バイオ接着剤上でも細胞が増殖する程,生体親和性が高い事が明らかとなった。コントロールとして使用した医療用アロンアルファは48時間後に全ての細胞が死滅するのを確認した。この結果より,次世代の医療用接着剤として非常に注目される事となった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究実績の概要で示した結果の他,前倒しで生体ラットにも適用する実験も行っている。更に,短期間で分解するバイオ接着剤の研究も併せて行うに至っている。これらは医療現場からの要請を素早く取り入れる事ができている事を意味し,非常に価値の高い技術だと考えているからである。

今後の研究の推進方策

様々な分解速度を持つバイオ接着剤を創製してゆく。これらを用いて系統的に生体ラット骨折モデルを評価してゆく。

次年度使用額が生じた理由

招待講演が多く,当初計画していた旅費を使用しなかったため。

次年度使用額の使用計画

最終年度は主にマンパワーを充実させて(人件費へ)プロジェクトを一層すすめてゆく。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Single-molecule interaction force measurements of catechol analog monomers and synthesis of adhesive polymer using the results2016

    • 著者名/発表者名
      Shougo Kinugawa, Siqian Wang, Shu Taira, Akihiko Tsuge and Daisaku Kaneko
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/pj.2015.140

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Localization Analysis of Natural Toxin of Solanum tuberosum L. via Mass Spectrometric Imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Riho Hashizaki, Hanaka Komori, Kohei Kazuma, Katsuhiro Konno, Kyuichi Kawabata, Daisaku Kaneko, Hajime Katano and Shu Taira
    • 雑誌名

      International Journal of Biotechnology for Wellness Industries

      巻: 5 ページ: 1-5

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mussel-Mimetic Bioadhesive Polymers from Plant-Derived Materials2015

    • 著者名/発表者名
      Noriko Hiraishi, Daisaku Kaneko, Shu Taira, Siqian Wang, Masayuki Ohtsuki, Junji Tagami
    • 雑誌名

      Journal of Investigative and Clinical Dentistry

      巻: 6 ページ: 57-61

    • DOI

      10.1111/jicd.12054

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] バイオ接着剤の設計・合成と機能制御2016

    • 著者名/発表者名
      金子大作
    • 学会等名
      日本接着学会
    • 発表場所
      岡山国際交流センター
    • 年月日
      2016-03-14 – 2016-03-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of Sacran Derivatives with Feruric Acid2015

    • 著者名/発表者名
      Yuka Kitamura,Rina Hayasaka, Daisaku Kaneko
    • 学会等名
      7th Annual and 1st International Symposium on Sacran 2015
    • 発表場所
      九州工業大学百周年中村記念会館
    • 年月日
      2015-11-21 – 2015-11-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 天然由来カテコール性樹脂のバイオ接着・粘着剤への展開2015

    • 著者名/発表者名
      金子大作
    • 学会等名
      プラスチック成形加工学会
    • 発表場所
      福岡大学
    • 年月日
      2015-11-02 – 2015-11-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Bio-adhesives Controlled thier Water-Resistance2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kawabata, Yuka Kitamura, Daisaku Kaneko
    • 学会等名
      35th Austraiasian POLYMER SYMPOSIUM
    • 発表場所
      QT Hotel,Gold Coast,Australia
    • 年月日
      2015-07-12 – 2015-07-15
    • 国際学会
  • [図書] 自動車・航空機樹脂2016

    • 著者名/発表者名
      早坂里奈、金子大作
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      技術情報協会
  • [図書] 実験医学ー9月号2015

    • 著者名/発表者名
      金子大作
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      羊土社
  • [図書] 歯科再生・修復医療と材料2015

    • 著者名/発表者名
      早坂里奈、金子大作
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シー・エム・シー出版
  • [図書] 月刊金属2015

    • 著者名/発表者名
      早坂里奈、金子大作
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      アグネ技術センタ
  • [産業財産権] ポリエステル組成物及びこれを用いた接着剤、充填修復剤または樹脂形成品2016

    • 発明者名
      金子大作、j絹川翔悟、平田広一郎、高橋歩
    • 権利者名
      金子大作、j絹川翔悟、平田広一郎、高橋歩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-025679
    • 出願年月日
      2016-02-15

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公開日: 2017-01-06  

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