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2014 年度 実施状況報告書

生体膜構造を模倣した超高透水性逆浸透膜の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26820340
研究機関神戸大学

研究代表者

佐伯 大輔  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70633832)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード膜分離 / 逆浸透膜 / 生体模倣 / リポソーム / 脂質二分子膜
研究実績の概要

平成26年度は下記のに項目について検討した。
I. 支持体上への脂質二分子膜の固定化方法の検討
脂質二分子膜の支持体への固定化による、安定な固定化脂質二分子膜の形成について検討した。平均孔径20nmのポーラスアルミナを支持体として用い、アルミナ表面にシランカップリング反応によりアルキル鎖を導入し、アルミナ上のアルキル鎖とリポソームを構成するリン脂質のアルキル鎖を疎水性相互作用により再自己組織化させることで、脂質二分子膜をアルミナ上に展開した。光褪色後蛍光回復法によりアルミナ上の脂質の物性を評価したところ、平らで連続的な脂質二分子膜が展開されていることが確認できた。得られた膜のNaClに対する透過性を評価したところ、NaClの透過はほとんど見られず、欠陥のない二分子膜が形成されていることが確認できた。
II. 水チャネルの導入による超高透水性の実現
Iで作製した固定化脂質二分子膜に対し、ペプチド系水チャネルであるGramicidin Aを導入し、高透水性の付与を試みた。円二色性分散計により、リポソームへのGramicidin Aの導入、及びチャネル構造の形成が確認できた。Gramicidin Aを添加したリポソームを用いて固定化脂質二分子膜を形成させ、浸透圧駆動型透水試験装置により水分子、NaClに対する透過性を評価したところ、水分子に対しては非常に高い透過性を示し、塩はほとんど透過しないことがわかった。

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

支持体上への脂質二分子膜の固定化、及び水チャネルの導入方法を確立することができ、当初の計画通りの結果が得られている。

今後の研究の推進方策

平成27年度は、固定化脂質二分子膜の物理的・化学的強度の向上、及び膜性能・膜構造の評価及び最適化について検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

平成26年度は主に既存の装置を用いて検討を行い、比較的スムーズに研究が進行したため、次年度に資金を繰り越せる結果となった。

次年度使用額の使用計画

支持体上の脂質二分子膜の構造評価に用いるための原子間力顕微鏡のカンチレバー、蛍光脂質など、主に消耗品費に使用予定である。また、成果発表のための旅費や、英文校正などにも使用予定である。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] ポーラスアルミナ膜上へ展開したリン脂質二分子膜の特性評価2015

    • 著者名/発表者名
      佐伯大輔、迫郁弥、松山秀人
    • 学会等名
      化学工学会第80年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
  • [学会発表] アルミナ膜を支持体としたSupported Lipid Bilayerの物性評価2014

    • 著者名/発表者名
      迫郁弥、佐伯大輔、松山秀人
    • 学会等名
      膜シンポジウム2014
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-27
  • [産業財産権] 選択性透過膜及びその製造方法2015

    • 発明者名
      松山秀人、佐伯大輔、迫郁弥、藤井昭宏、川勝孝博
    • 権利者名
      松山秀人、佐伯大輔、迫郁弥、藤井昭宏、川勝孝博
    • 産業財産権種類
      特許2015-042528
    • 産業財産権番号
      2015-042528
    • 出願年月日
      2015-03-04

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公開日: 2016-06-01  

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