振動分光学的水構造に基づく生体適合高分子の設計

基于振动光谱水结构的生物相容性聚合物设计

• 批准号: 22K05169
• 负责人: 源明 誠
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05169/
• 关键词: 高分子; 水構造; 振動スペクトル; 振動分光法

本研究では，高分子の生体適合性を特徴付ける水構造を振動分光学的に明確にし，新たな生体適合高分子の開発指針を示すことを目的とする。ここでいう水構造とは、広く議論される水の凍結・融解のような漠然としたものではなく、分子レベルでの描像を指す。特に，生体温度下での水の振動スペクトルに立脚し，これまでの熱量測定により定義され，水構造を議論する際の標準語である 自由水・中間水・不凍水，に代わる新たな水構造の分類を目指す。初年度は，目的を達成するための，オリジナルな特殊分光装置として，①異種高分子間で議論可能なモル吸光係数IRスペクトルを取得可能な赤外分光装置，②高分子ブラシ膜内部のみの測定が可能な高多重内部全反射近赤外分光装置，③実空間分解スペクトルの取得が可能な湿潤下適用型赤外多角入射分解分光装置，の装置開発に取り組んだ。①では，生体適合材料として知られるポリ（2-メトキシエチルアクリレート）をモデル材料とし，含水率と高分子膜中の水の吸光係数の関係を評価した。②では，高分子ブラシの評価の前段階として，温調可能な高多重内部全反射系を組み，透過スペクトルとの比較から，シラノール表面のサブミクロン領域（メソスケール）の液体水の構造の評価を試みた。③では，湿潤下での計測系の前段階として，赤外多角入射分解分光装置を組み，ポリ-N-ドデシルアクリルアミドからなる高分子ナノシート（ラングミュアー－ブロジェット膜）の構造評価を試みた。

In this study, the biocompatibility of polymers was clearly determined by vibrational spectroscopy of the special water structure, and the purpose of the new biocompatibility of polymers was revealed.ここでいう水struct とは, 広く Discussion される水のfreezing and thawing のような indifference としたものではなく, molecule レベルでのcharacterization を finger す. Characteristics, vibration of water at body temperature, standing on its feet, caloric measurement, definition of water structure, discussion of water structure, standard language of international standards Free water, intermediate water, and non-freezing water are classified by the new water structure classification system of the new water structure. In the first year, the goal was achieved, and the special spectroscopic device was used, ① heterogeneous polymer It is discussed that it is possible to obtain the absorption coefficient of IRモルスペクトルをなIR spectrometer, ②polymer ブラA high multiplex internal total reflection near-infrared spectrometer is available for measuring the inner surface of the film. It is possible to obtain a spatially decomposed infrared multi-angle incidence decomposition spectrometer suitable for use under humid conditions. ①では, biocompatible material, として知られるポリ (2-メトキシエチルアクリレート) をモデル material とし, the relationship between the water content and the absorption coefficient of water in the polymer film を価した. ②では, the early stage of polymer ブラシシの evaluation 価のとして, the temperature adjustment is possible and the high multiple internal total reflection system をgroup み, through the スペクトルとのComparative から, シラノールsurface のサブミクロン区(メソスケール) の Liquid Water の Comment 価をtrial みた. ③では, the front stage of the wet measurement system, として, the infrared multi-angle incidence decomposition spectrometer group, ポリ-N-ドデシルA review of the structure of the アクリルアミドからなるpolymer ナノシート (ラングミュアー-ブロジェット film).