温度可変固体NMRを用いた両性電解質高分子の脱水制御による凍結保護作用の解明

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これまではカルボキシル化ポリリジン溶液の凍結時の挙動を固体NMRで詳細に解析し、その塩、水、高分子の挙動と凍結保護効果の相関から機序に関して議論を進めてきた。しかし、他の両性電解質高分子でも同様な相関が得られるのかについて調べるため、今年度から、異なる両性電解質高分子溶液を合成して固体NMR測定を行っている。具体的には、カルボキシル化COOHと同様、弱酸弱塩基の両性電解質高分子（PAMPS-APTAC)に加え、強酸強塩基の塩である両性電解質高分子（PDMAEMA-MA)を使用した。その結果、PAMPS-APTACでは凍結保護効果が低いことがわかり、その凍結時の塩の挙動や水分子の挙動がどのように固体NMRに反映されているかを調べた。PAMPS-PATACでは、低温時に塩をトラップする温度域がより低くなっており、凍結による浸透圧脱水作用を調整する作用が弱くなっている可能性がある。今後も引き続き再現性を確認しつつ、機序の解明と一般化を目指して研究を進めていく。また、低温時における水の粘性増加作用を用いて、氷晶の形成を抑制させることでガラス状態の安定化作用を利用し、スフェロイドなど大きな細胞塊の凍結保存法の開発も行っている。