Electromagnetic properties of molecular nanocoils and application for the scaffold

分子纳米线圈的电磁特性及其在支架中的应用

基本信息

批准号：
21K05210
负责人：
帯刀陽子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

伝導性の観点から、分子性導体は半導体から金属・超伝導に至る多彩な伝導物性を示すことが知られている。このような特異な物性を生かしつつ、分子性導体のナノワイヤ・ナノコイルなどへの低次元材料化が強く望まれている。また構造有機分野の物性については、「光と螺旋」の相関についての報告が殆どであり、「螺旋形態の制御による電磁機能の制御」についての研究例は国内外において皆無である。一方、再生医工学に関する研究は医歯薬学分野のみならず、理工学分野も含めて国内外で盛んに行われている。中でも、再生に必要な細胞を効果的に機能させる新規足場材料の開発が求められている。分子性電磁ナノコイルが有する高い細胞接着性、電磁特性は細胞工学上重要であり、スキャホールドと併用することで骨再生を飛躍的に向上させることが期待できる。本研究では、起電力を発生させることができる分子性電磁ナノコイルの構造と電磁物性の相関を明らかにし、自己発電型電磁ナノコイルスキャホールドの開発を目指した。集合状態で高導電性を発現する分子性導体の電磁気物性を解明することで新規メディカルデバイスを開拓する。分子性電磁ナノコイルが誘起するコイル構造由来の誘導起電力を用いて、スキャホールド自体が細胞の分化・増殖過程に働きかけ、骨再生を促進する新規動的自己活性化電磁ナノコイルスキャホールドを作成する。具体的には、有機導電性分子からなる分子性電磁ナノコイルを複数構築した。2022年度は、得られた自己発電型分子性電磁ナノコイルの電磁物性を、測定条件を変化させつつ評価した。これらのデータを収集し、2023年度は分子性電磁ナノコイルの構造と電磁物性の相関を解明する。さらに、得られた知見を基に、分子性電磁ナノコイルスキャホールドを用いた細胞培養と再生医療への応用へと展開する。

从电导率的角度来看，已知分子导体具有从半导体到金属和超导率的各种电导率。在利用这些独特的物理特性的同时，对低维材料（例如纳米线和纳米层的分子导体）的需求很大。此外，关于结构性有机物领域的物理特性，大多数关于光与螺旋之间相关性的报告，在日本或国外没有有关“通过控制螺旋形状控制电磁功能”的研究示例。同时，关于再生医学和工程的研究在日本和国外都广泛进行，不仅在医学，牙科和药房领域，而且在科学和工程领域。其中，有必要开发新的脚手架材料，以有效地发挥再生所需的细胞。分子电磁纳米层的高细胞粘附和电磁特性在细胞工程中很重要，当与脚手架结合使用时，可以预期可以显着改善骨骼再生。在这项研究中，我们阐明了可以产生电动力的分子电磁纳米层的结构和电磁特性之间的相关性，并旨在发展自耐产生的电磁纳米胶质油脂支架。我们将通过阐明在总体状态下显示高电导率的分子导体的电磁特性来开发新的医疗设备。使用源自分子电磁纳米胶体诱导的线圈结构的诱导电动力，扫描量本身作用于细胞的分化和增殖，从而产生了一种新型的动态自我激活的电磁纳米磁油扫描，从而促进骨骨再生。具体而言，构建了由有机导电分子制成的多个分子电磁纳米层。在2022财年，在不同的测量条件下，评估了所获得的自生分子电磁纳米层的电磁特性。这些数据将被收集，并在2023年阐明分子电磁纳米层的结构和电磁特性之间的相关性。此外，根据获得的发现，该系统将使用分子电磁纳米层支架和再生医学应用中发展为细胞培养。

项目成果

期刊论文数量（25）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

The University of Edinburgh(英国)

爱丁堡大学（英国）

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Cell culture of molecular nanocoil scaffolds for the application of regenerative medicine

分子纳米线圈支架的细胞培养在再生医学中的应用

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
IEICE Technical Report
影响因子：
0
作者：
辻岡強;沈君偉;中村振一郎;増山裕貴，丸山遥輝，藤森厚裕;田中裕也・小川詩織・藤井慎太郎・西野智昭・穐田宗隆;Tamaki Nishimura† Chinatsu Matsumoto† Sadafumi Nishihara‡ Tomoyuki Akutagawa§ Takayoshi Nakamura¶ Yoko Tatewaki
通讯作者：
Tamaki Nishimura† Chinatsu Matsumoto† Sadafumi Nishihara‡ Tomoyuki Akutagawa§ Takayoshi Nakamura¶ Yoko Tatewaki

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