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ペプチド-アミノ酸ビニルポリマー・ハイブリッド分子戦略によるスマートゲルの創成

使用肽-氨基酸乙烯基聚合物杂化分子策略创建智能凝胶

基本信息

批准号：
22K05232
负责人：
古賀智之
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Doshisha University
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-22K05232/
关键词：
ハイドロゲルペプチド自己組織化形状記憶足場材料

项目摘要

本研究は、高次構造・生体機能設計が容易な人工ペプチドと材料特性に優れる合成高分子(アミノ酸ビニルポリマー)を組み合わせるハイブリッド分子戦略により、温度/pHなどの外部刺激に応答して機能発現する革新的なハイドロゲル材料の調製とその物性評価を行う。さらに、それらの三次元細胞足場材料への応用を目指している。本年度得られた主な成果を以下にまとめる。(1) ペプチド固相合成により末端にラジカル重合性官能基を有したペプチドマクロモノマーを合成し、水素結合性アミノ酸ビニルモノマーとの共重合によりグラフト型ハイブリッドポリマーの精密合成を行った。ペプチド鎖には pH応答性の自己組織性 β-シート配列を採用した。また、細胞接着性ペプチドからなるマクロモノマーも合わせて設計・合成した。各種モノマーやポリマーの構造は NMR, MALDI-TOF MSから総合的に評価し、目的のグラフト型ハイブリッドポリマーを新規に合成することに成功した。(2) 各種ハイブリッドポリマーのハイドロゲル構造をFTIR、CD、SEM分析により明らかにした。また、ゲル物性(含水率および粘弾性)をレオロジー測定等から、形状固定/記憶性をゲル変形試験から評価した。ゲル物性に及ぼす外部環境(pH)やペプチド鎖のグラフト率の影響についても明らかにした。(3) 温度応答性アミノ酸由来ビニルポリマーの拡張を進めた。種々のアミノ酸由来ビニルモノマーの合成とその精密重合を行った。特に応答温度や応答挙動(LCST/UCST)に及ぼすアミノ酸種の影響について明らかにし、分子構造との相関性に関する知見を得た。

This study aims at improving the modulation and physical properties of high-order structure and biofunctional materials, which are easy to design, artificially select, optimize and synthesize synthetic polymers (such as acid polymers), and improve their molecular structure, temperature, pH, and external stimuli. In the past, the use of three-dimensional cellular field materials has been pointed out. This year's results are as follows: (1)The synthesis of the terminal and coincident functional groups in solid phase synthesis, the synthesis of the water-binding and coincident functional groups in solid phase synthesis, and the precise synthesis of the terminal and coincident functional groups in solid phase synthesis. The pH value of the solution is dependent on the organization of the solution. Cell Adhesion Design and Synthesis All kinds of structures are successfully synthesized by NMR, MALDI-TOF MS and other methods. (2)The structure of each species was analyzed by FTIR, CD and SEM. For example, the water content and viscosity of the material can be determined by the shape fixation and memory test. The physical properties and the external environment (pH) affect the temperature and temperature of the air. (3)The temperature response is due to the increase in temperature. The origin of the species and the precise coincidence of the species In particular, the temperature response (LCST/UCST) and the effects of acid species on molecular structure and correlation were observed.