人工循環系による人工物の安定化と不安定化に関する研究

人工循环系统对文物的稳定与失稳研究

• 批准号: 20K21869
• 负责人: 長濱 峻介
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kyoto University of Advanced Science (2021-2022)Waseda University (2020)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K21869/
• 关键词: 流路; ３Dプリント; ハイドロゲル; アクリルアミドゲル; アルギン酸カルシウムゲル; 光重合開始剤; 分解; 人工循環系システム; 物質供給; 状態維持; 環境負荷低減; 溶解; 構造変化; 機械設計論; 構成知

本年度は，複雑な流路形状をハイドロゲル内に導入する手法を検討した．主に光造形式3Dプリンタを用いた手法の構築を行った．アルギン酸ナトリウムを含んだアクリルアミド溶液を3Dプリント用の材料として，アクリルアミドゲルを市販のDLP光造形式3Dプリンタを用いて立体造形した．その後，塩化カルシウム溶液に浸漬することで，アルギン酸カルシウムゲルを立体的に造形することには成功した．この際，バイオ3Dプリンタの分野で一般的に用いられている水溶性で高価な光ラジカル重合開始剤 Lithium Phenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphinate(LAP)を用いずに，非水溶性で安価な光ラジカル重合開始剤 Diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine Oxid(TPO)を水に分散させる手法を開発し，TPOを用いた立体造形を行った．結果として，10mm程度の太い流路は作製可能であるが，細い流路を作成することが難しかった．安価な手法でハイドロゲルを立体造形することはできたが，本研究においては人間の毛細血管程度(1mm以下)の流路を構築したい．そのため，現在新しい手法で細い流路の作製を行っており，複雑で細い流路形状が得られつつある．また，流路内の状態を変化させるためのマイクロカプセルの開発に関しては，グレースケールリソグラフィを用いて作成した型を用いてゲルの形成を行っている．型の製作手法は確立できたが，まだ目的の機能（薬物の徐放）を実現できていないため，今後実施していく．

This year, 雑な, the shape of the 雑な flow path is をハ ドロゲ ドロゲ ドロゲ に. The に introduction する method を検 is discussed for を検 た. The main に light form 3Dプリ プリ タを タを is constructed using the た た technique to build を rows った. ア ル ギ ン acid ナ ト リ ウ ム を containing ん だ ア ク リ ル ア ミ を ド solution 3 d プ リ ン ト の material と し て, ア ク リ ル ア ミ ド ゲ ル を city vendor の made form 3 d DLP light プ リ ン タ を with い て three-dimensional plastic し た. After そ の, salt カ ル シ ウ に ム solution impregnation す る こ と で, ア ル ギ ン acid カ ル シ ウ ム ゲ ル を stereo に plastic す る こ と に は successful し た. こ の interstate, バ イ オ 3 d プ リ ン タ の eset で general に with い ら れ て い る water-soluble high で 価 な light ラ ジ カ ル overlap start tonic Lithium Phenyl (2 minus 2 - trimethylbenzoyl) phosphinate (LAP) を い ず に, Water-insoluble で Ann 価 な light ラ ジ カ ル overlap start one of Diphenyl (2 minus 2 - trimethylbenzoyl) phosphine Oxid (TPO) scattered を water に さ せ る gimmick を open 発 し, TPO を with い た three-dimensional plastic line を っ た. The result is that と て て, the construction of a 10mm narrow narrow flow path であるが may be であるが, and the construction of a fine narrow flow path を is する とが とが とが difficult った. Ann 価 な gimmick で ハ イ ド ロ ゲ ル を three-dimensional plastic す る こ と は で き た が, this study に お い て は の human blood capillary degree (below 1 mm) の flow を build し た い. そ の た め, now the new し fine い い gimmick で flow の cropping を line っ て お り, complex 雑 で fine い flow shape が must ら れ つ つ あ る. ま た, flow inside の state を variations change さ せ る た め の マ イ ク ロ カ プ セ ル の open 発 に masato し て は, グ レ ー ス ケ ー ル リ ソ グ ラ フ ィ を with い て made し を た model い て ゲ ル の line form を っ て い る. Type の produce は establish で き た が, ま だ purpose の function (薬 の Xu Fang) を be presently で き て い な い た め, be applied in future し て い く.

项目成果

乾燥耐性を有する生物の構造を模倣したハイドロゲルの乾燥特性の評価

模拟耐干燥生物体结构的水凝胶的干燥特性评估

• 发表时间: 2021
• 作者: 右田 かよ;長濱 峻介;菅野 重樹
• 通讯作者: 菅野 重樹

マスクレス露光技術による刺激応答性マイクロカプセルの製作

使用无掩模曝光技术制造刺激响应微胶囊

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazuya Fujikawa;Haruki Mizushina;Kenji Yamamoto;Shiro Suyama;松橋 眞生;長濱峻介
• 通讯作者: 長濱峻介

Proposal of the anti-drying method of hydrogel biomimetic the moisture retention function of living organisms

水凝胶仿生生物体保湿功能防干燥方法的提出

• 发表时间: 2021
• 作者: Kayo Migita;Shunsuke Nagahama;Shigeki Sugano
• 通讯作者: Shigeki Sugano

DLP式光造形により製作した足場を利用したアルギン酸カルシウムゲルの立体造形

使用 DLP 立体光刻技术制作的支架对海藻酸钙凝胶进行三维建模

• 发表时间: 2023
• 作者: Yamashita H;Koike K;Shinzato C;Jimbo M;Suzuki G;長濱峻介
• 通讯作者: 長濱峻介

セルロースナノファイバーを添加した分解性ハイドロゲルの分解特性の評価

添加纤维素纳米纤维的可降解水凝胶的分解特性评价

• 发表时间: 2021
• 作者: Jun Nakamura;Masanobu Kawanishi;Takashi Yagi;Toshiya Okada;Naoki Kunugita;長濱峻介，右田かよ，菅野重樹
• 通讯作者: 長濱峻介，右田かよ，菅野重樹