2015 Fiscal Year Annual Research Report
高分子の自己集合を用いる機能材料の創製と生医学領域への応用
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23225004
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
明石 満 大阪大学, 生命機能研究科, 特任教授 (20145460)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松崎 典弥 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00419467)
赤木 隆美 大阪大学, 生命機能研究科, 研究員 (00527236)
島 史明 大阪大学, 生命機能研究科, 特任助教 (60756659)
網代 広治 奈良先端科学技術大学院大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (50437331)
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), 歯科口腔外科, 歯科医長 (60207214)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 高分子化学 / 高分子薄膜・表面 / 交互積層法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は研究期間内に、当該研究室から世界に先駆けて報告してきた交互積層法、すなわち弱い高分子間相互作用を積極的に利用して、得られる様々な形態のLbL高分子バイオマテリアルを創出し、生医学領域への応用を示すことが目的であった。平成27年度は当研究課題の最終年度であることより、交互積層法の学術的な知見をまとめ上げると同時に、LbL高分子バイオマテリアルの創製でも成果をあげた。
まず、交互積層法の基礎データに関連して、ポリ乳酸のステレオコンプレックス形成を駆動力としたポリ乳酸誘導体からなる交互積層薄膜の形成と機能評価を行った。ポリ乳酸の末端に修飾する官能基により、熱安定性や抗菌性が付与された薄膜の形成が可能であることを見出し、医療分野への応用が可能なバイオマテリアルの創製を達成した。また、インクジェットプリンターでポリ乳酸の溶液を交互に吐出することで交互積層薄膜の自動作製にも成功した。一方、水素結合を駆動力とすることでポリ(N-ビニルアミド)と薬剤からなる交互積層薄膜の作製が可能であることを明らかにし、医療用薄膜シートとしての応用が期待される。
次に、交互積層法の細胞への応用でも実績をあげた。例えば、細胞上に細胞外マトリックスと呼ばれる高分子成分でLbL薄膜を作製することで3次元生体組織が構築でき、さらに同調した拍動を示すiPS細胞由来の心筋組織や、生体類似の皮膚モデルを構築することに成功した。また、交互積層法で作製した動脈壁モデルを用いることで、本研究課題で調製してきたポリ(γ-グルタミン酸)ナノ粒子の組織への透過性を評価可能なシステムの構築に成功した。一方、ポリ(γ-グルタミン酸)ナノ粒子の疎水性で免疫誘導効果が替わることを解明した。ゲル材料では、ハイドロキシアパタイトを臨床研究に用いて症例の知見を積み重ねた。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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