デンドリマーの自己組織化によるバイオインスパイアードマテリアルの創製

点击翻译按钮获取中文摘要

昨年度までの研究にて、表面にグアニジニウム基、リンカーとしてオキシエチレングリコール鎖を有するデンドリマー(第一世代～第三世代)の合成法を確立した。これらのデンドリマーと無機化合物とのハイブリッド化を検討しところ、自身の大部分が水よりなる(>95%)にも関わらず、様々な特性を兼備する極めて興味深いヒドロゲルを開発するに至った。すなわち、水中に少量の粘土(重量で2～3パーセント)を分散させ、ここに第三世代デンドリマーを極微量添加して撹拌すると、直ちに透明なヒドロゲルが形成される。この材料は、ほとんどが水でありながら機械的強度が非常に高いため、形状維持性の自立材料として成形加工できる。また、損傷を受けても迅速かつ完全に自己修復する能力を併せ持つ。さらに、この材料を形成する際に加熱や化学反応などの処理を必要としないため、触媒機能などの生理活性を有するタンパク質を内包できる。これらすべての特徴を併せ持つヒドロゲルは過去に報告されていない。注目すべきは、この材料が一般には弱い非共有結合的相互作用のみによってできているという点であり、自立性などの著しい特性を可能にしているのが、複数の接着性末端にて粘土成分と結合できるよう設計された蝶ネクタイ型の樹木状分子である。下記の論文にて発表したこれらの成果は、産学や国内外を問わず、多方面からの注目を集めており、各種の2次メディアでも紹介された(学術誌のハイライト、新聞記事、テレビ番組報道など)。