2014 Fiscal Year Annual Research Report
インクジェットによるセルロース・キチンナノクリスタルのデジタル成形と機能創出
| Project/Area Number |
26712016
|
|---|
| Research Institution | Gifu University |
|---|
Principal Investigator |
寺本 好邦 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (40415716)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | セルロース / キチン / インクジェット / デジタル成形 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
緒言： 本研究では，細胞親和性を有するキチンのナノクリスタル（ChNC，~10 nm幅・~100 nm長の棒状）が一般的なインク顔料と同等サイズであることに着目して，ChNCから成るμmオーダーの微細構造を構築（印刷）し，細胞培養足場材としての適用性を評価することを目的とした。足場材のマイクロパターニングにより，細胞の増殖・伸展方向や形態を制御できることが期待される。一方，細胞種によって成長に適切な足場材の表面形状が異なることも知られており，随意に表面形状を設計できるインクジェット技術は，巨視的な細胞の成長挙動の制御にも有用と考えられる。今年度は，主に研究用インクジェット装置でChNCの微細なドットとラインをパターニングし，それらの形状を定量的に評価した。
方法： キチンを塩酸で加水分解して0.96 wt%のChNC水分散液を得た。これをインクジェット卓上実験装置Labojet-1000（(株)マイクロジェット製）で種々の基板上に吐出・パターニングし，ドットとラインを形成させた。ChNC吐出物の表面粗さと形状を，白色干渉計（WLI）によって測定した。
結果と考察： 本研究で使用した口径80 μmのインクジェットノズルから吐出される液滴1発分の量は500～550 pL程度で，直径≧~170 μmのドットならびに幅≧~150 μmのラインを形成できた。ドット・ラインはともに厚みが凹状で，縁が中央部よりそれぞれ740および540 nm程度高かった。これはコーヒーステイン現象によるものである。縁を除いた中央部の算術平均粗さ（Ra）はドットで~57 nm，ラインで~11 nmと小さかったため，本質的には滑らかな面が形成されたといえる。したがって，これらのChNC吐出物は，滑らかな表面に接着しやすい線維芽細胞などにとって有効な足場材となり得ることが期待される。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，ナノクリスタルを研究用インクジェット装置を用いて種々の形状にパターニングすることができたため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
キチンの脱アセチル化度を種々変化させた試料をインクとし，それをインクジェット成形して，細胞親和性を評価する。セルロース系分子のインクジェット成形も試み，光学機能材料への展開も視野に入れたい。
|
