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Elucidation of polymer structure-biocompatibility relationship using model polymers with controlled side-chain sequences

使用具有受控侧链序列的模型聚合物阐明聚合物结构-生物相容性关系

基本信息

批准号：
21K12687
负责人：
小林慎吾
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題は、新規生体適合性ポリオレフィンの創製を目的としている。具体的には、申請者が独自に見出した血液適合性ポリオレフィンの化学構造を基に高分子を合成し、発現する機能と物性、および高分子構造との相関性を明らかにすることで、機能発現にかかる機序を解明することを目標としている。ポリエチレン主鎖に異なる側鎖間隔で3-メトキシプロピル基を導入した高分子について、抗血栓性の指標である血小板粘着試験を行った。その結果、側鎖間の炭素数が4炭素以下の場合に、ポリ（2-メトキシエチルアクリレート）（PMEA）と同等の抗血栓性を発現することが確認された。高分子の物性と抗血栓性の相関を理解するため、固体NMR測定法を用いて高分子中での水の運動性を評価した。合成した高分子に重水を含侵させ、生体温度（37℃）で水和水の運動性を評価したところ、抗血栓性の高い高分子は、マトリクス中での水の分子運動性の含水率依存性が低く、高含水率まで高分子と水がより均一に混和していることを示唆する結果を得た。一方で、水が相互作用していると考えらえる側鎖末端のメトキシ基の運動性は、側鎖密度が低い場合に含水/非含水時においてさほど変化せず、側鎖密度が高い場合（側鎖間の炭素数が4以下の時）に運動性の向上が確認された。この変化は側鎖の水和による可塑効果に起因するものと考えられ、側鎖密度の高い高分子では、含水環境において高分子－水相互作用が高分子－高分子相互作用よりも優位となることが示唆された。上記の結果は、含水環境において高分子が水和による可塑化を受け、高分子鎖が運動性を獲得した結果、抗血栓性が向上したことを示唆する結果であり、同一の側鎖構造を有し、側鎖間隔のみを変化させた高分子を用いた検討によって得られた成果だと言える。上記の研究過程で得られた成果については、関連論文1報、学会発表3件として報告した。

The purpose of this study is to develop new biological fitness strategies. The specific requirements and requirements of the applicant are as follows: blood compatibility, chemical structure, polymer synthesis, polymer development, functional properties, polymer structure and correlation. The main lock is different from the side lock, and the 3-D lock is different from the side lock. The polymer is introduced into the main lock, and the platelet adhesion test is performed. As a result, when the carbon number between the side locks is 4 carbon or less, it is confirmed that the equivalent antithrombotic property is developed in the case of PMEA. To understand the correlation between polymer properties and thrombogenicity, solid-state NMR was used to evaluate the mobility of water in polymers. Synthesis of high molecular weight polymer, heavy water content, biological temperature (37℃), water and water mobility evaluation, anti-thrombogenicity of high molecular weight polymer, water molecular mobility in high molecular weight polymer, water content dependence, low water content, high water content polymer, uniform mixing of water results. When the density of side locks is low, when the density of side locks is low, when the carbon number between side locks is less than 4, the mobility of side locks is upward confirmed. The water and plastic effects of this chemical reaction are due to the high molecular weight and high molecular weight, and the high molecular weight and high molecular weight in aqueous environments. The above results show that the polymer can be plasticized in aqueous environment, the polymer locks can be mobilized, and the thrombus resistance can be improved. The results show that the same side lock structure exists, and the side lock spacing can be changed. The above research process has been completed, 1 related paper has been reported, and 3 academic reports have been submitted.