抗原応答性高分子ゲルの構造設計とそのインテリジェント機能に関する研究

抗原响应聚合物凝胶的结构设计及其智能功能研究

• 批准号: 12750787
• 负责人: 宮田 隆志
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kansai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750787/
• 关键词: ハイドロゲル; 抗原応答性ゲル; 抗原抗体結合; インテリジェントゲル; 刺激応答性ゲル; 相互侵入網目(IPN); 分子認識; 架橋構造

本研究では生体内の特異的な結合として知られている抗原抗体結合をゲル内の可逆的架橋点として導入することにより,従来にない生体分子認識能を持った新規な抗原応答性ゲルの創製を試み,そのゲル構造と抗原応答性機能との関係について検討した。さらに,抗原応答性ゲルの抗原濃度に応答した溶質透過制御機能についても調べ,そのインテリジェント機能を議論した。1.ゲル構造と抗原応答性の関係の解明 相互侵入網目構造などを導入し,ゲル構造を精密に設計制御することによってゲルの抗原応答性を向上させることができた。また,相互侵入網目構造を導入したゲルは,外部抗原濃度の変化に応答して可逆的に膨潤収縮した。さらに,抗原抗体ゲルを合成する条件を種々変化させることによって,架橋構造が抗原応答性に及ぼす影響を明らかにすることができた。2.抗原応答性溶質透過制御 ダイヤフラム型膜透過装置を用いて,抗原応答性ゲル膜による溶質の透過実験を行った。抗原応答性ゲル膜は外部抗原濃度の変化に応答してヘモグロビンの透過を明確にON-OFF制御できた。また,その抗原応答性溶質透過制御機能は外部抗原濃度や溶質の分子サイズに強く依存した。3.溶質透過制御の機構 外部抗原濃度変化に伴うゲル膜の構造変化を位相差顕微鏡を用いて観察し,抗原応答性ゲル膜による溶質透過性の制御機構について検討した。その結果,外部溶液中に抗原が存在する場合に,ゲルの膨潤度が増加してネットワーク間を溶質が透過し,抗原濃度が低下すると再び収縮したネットワークが溶質の拡散を制御するため,抗原応答性透過制御が可能であることがわかった。以上の結果より,本研究で合成した抗原応答性ゲルはDDSやセンサーなどに利用できる新規なインテリジェントデバイスとしての応用が期待できることが明らかとなった。

This study で は born in vivo の specific な combining と し て know ら れ て い る antigen antibody combining を ゲ ル と の reversible bridge point in し て import す る こ と に よ り, 従 to に な い living body molecular recognition can を hold っ た new rules な antigen 応 a sexual ゲ ル の created を み, そ の ゲ ル tectonic と antigen 応 a sexual function と の masato is に つ い て beg し 検 た. さ ら に, antigen 応 answer sex ゲ ル の antigen concentration に 応 answer し た solute through suppression function に つ い て も べ, そ の イ ン テ リ ジ ェ ン ト function を comment し た. 1. ゲ ル tectonic と antigen 応 a sexual の masato is の interpret each other into mesh structure な ど を import し, ゲ を precision に ル structure design system of imperial す る こ と に よ っ て ゲ ル の antigen 応 を up a sex さ せ る こ と が で き た. Youdaoplaceholder0, mutual invasion of the mesh structure を, introduction of <s:1> たゲ た, external antigen concentration <s:1>, に応 answer, て reversible に swelling and contraction, た. さ ら に, antigen antibody ゲ ル を synthetic す を kind 々 る conditions - the さ せ る こ と に よ っ て, bridge structure が antigen 応 a sexual に and ぼ す influence を Ming ら か に す る こ と が で き た. 2. Antigen 応 a sexual solute through suppression ダ イ ヤ フ ラ を ム type membrane through the device with い て, antigen 応 a sexual ゲ ル membrane に よ の る solutes through be 験 を line っ た. Antigenic 応 response ゲ the antigenic concentration ON the outside of the <s:1> membrane changes に応 response てヘモグロビ <s:1> through を to に on-off control で た た た. Youdaoplaceholder0,そ <s:1> antigen-answering 応 solutes pass through the control function external antigen concentration や solute <s:1> molecules サ ズに ズに strong く dependence on た. 3. Through the suppression of the solute の institutions - external antigen concentration change に with う ゲ の ル membrane structure - the を bit differ 顕 micromirror を with い て 観 examine し, antigen 応 a sexual ゲ ル membrane に よ る solute permeability の system of the royal institution に つ い て beg し 検 た. そ の results, external に antigen in the solution が exist す に る situations, ゲ ル の degree of swelling が raised し て ネ ッ ト ワ ー ク を between solute が through し, low concentration of antigen が す る と again び 収 shrinkage し た ネ ッ ト ワ ー ク が solute の company, scattered を suppression す る た め, antigen 応 through a sex suppression が may で あ る こ と が わ か っ た. の above results よ り, this study で synthetic し た antigen 応 a sexual ゲ ル は DDS や セ ン サ ー な ど に using で き る new rules な イ ン テ リ ジ ェ ン ト デ バ イ ス と し て の 応 with が expect で き る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

浦上 忠, 宮田隆志: "抗原-抗体結合を利用する可逆性ヒドロゲル インテリジェント材料などの機能性高分子としての応用の可能性"化学と生物. 38・7. 427-429 (2000)

Tadashi Urakami、Takashi Miyata：“利用抗原抗体结合的可逆水凝胶。作为智能材料等功能性聚合物的应用可能性”化学与生物学 38・7（2000）。

T.Miyata,S.Obata,T.Uragami: "Relationship between fractal microphase separation and permselectivity of block copolymer membranes containing poly (dimethylsiloxane)"J.Polym.Sci : Part B : Polym.Phys.. 38. 584-589 (2000)

T.Miyata,S.Obata,T.Uragami：“含聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚物膜的分形微相分离与渗透选择性之间的关系”J.Polym.Sci：B 部分：Polym.Phys.. 38. 584-589 (

T.Miyata, T.Uragami: "Polymeric Biomaterials ; Second Edition, Revised and Expanded"S. Dumitriu(Editor), Marcel Dekker, Inc.. 1168 (2002)

T.Miyata、T.Uragami：“聚合生物材料；第二版，修订和扩展”S。

宮田隆志, 浦上 忠: "多成分系高分子における相分離構造の新しい評価方法"日本接着学会誌. 36・7. 279-286 (2000)

Takashi Miyata，Tadashi Urakami：“多组分聚合物中相分离结构的新评估方法”日本粘合学会杂志36・7（2000）。

T.Miyata, H.Yamada, T.Uragami: "Surface Modification of Microphase-Separated Membranes by Fluorine-Containing Polymer Additive and Removal of Dilute Benzene in Water through These Membranes"Macromolecules. 34. 8026-8033 (2001)

T.Miyata、H.Yamada、T.Uragami：“含氟聚合物添加剂对微相分离膜进行表面改性并通过这些膜去除水中的稀苯”大分子。