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環境選択的重合反応による多機能性超分子ダブルネットワークヒドロゲルの高強度化

通过环境选择性聚合反应提高多功能超分子双网络水凝胶的强度

基本信息

批准号：
19J14474
负责人：
田中航
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

光パターニングは超分子ヒドロゲルの機能を空間制御する上で優れている。Self-sorting double network (SDN)ヒドロゲルでも光パターニングが行われており、空間選択的にシングルネットワークゲルとSDNゲルが作りわけられてきた。可逆的なSDNヒドロゲルのパターニングは、特定位置でヒドロゲルの機能を可逆的あるいは一過的に制御するために有用であると考えられるが、報告例はない。そこで、本年度の研究目的を、「光応答性SDNヒドロゲルの可逆パターニング」に設定し研究を行なった。前年度、ジフェニルアラニン誘導体のN末端にベンズアルデヒドを有したペプチド型ゲル化剤をいくらか合成した。本年度は、初めに、これらのゲル化剤からなるヒドロゲルにベンズヒドラジドを後から添加して、in situで光応答性のベンズアシルヒドラゾンの導入を行なった。ゲル化剤の種類、pH、光照射時間を最適化する事によって、光照射でゾル化が進行し、その後暗所で静置する事で再度ゲルへと回復する可逆的な光応答性ペプチド型ヒドロゲルを得ることに成功した。これをリン脂質型ゲル化剤と複合化することでSDNヒドロゲルを作成した。このSDNヒドロゲルにフォトマスク下でUV光を照射し、低倍率共焦点顕微鏡観察を行ったところ、脂質ファイバーに影響を与える事なく光照射部位のペプチドファイバーだけが選択的に破壊されている様子が観察できた。また、このゲルを暗所静置する事で、光照射部でペプチドファイバーの再形成が達成された。このように、研究目的を達成した。驚くべき事に、さらに静置時間を延ばすと、光照射部でペプチドファイバーの濃縮現象が見られた。様々な追加実験によってこのメカニズムについて、仮設の構築に成功した。このように、SDNヒドロゲル中において、単独系では不可能なペプチドファイバーの非平衡パターン制御を達成した。

The light source is a supramolecular molecule, and the function of the supramolecular molecule is controlled by space. Self-sorting double network (SDN) is a multi-functional network that allows users to select and select from among the network's resources. Reversible SDN, special position, function, reversible control, useful, report example This year's research goal is to set up a research project entitled "Optically Responsive SDN". In the past, the N-terminal of the protein inducer was selected from the group consisting of the following components: This year, the company started to introduce new products and services to the public. The type of chemical, pH and light irradiation time were optimized. The chemical reaction was carried out successfully. The first step is to create a complex lipid matrix. The UV light irradiation, low magnification confocal microscopy, and lipid light irradiation are the main factors influencing the UV light irradiation. The light irradiation part is used for re-forming the light source. The goal of this study was achieved. The phenomenon of concentration in the light irradiation part can be seen. The design was successfully completed. This is the first time that the United States has been able to achieve this goal.