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バイオマテリアル工学

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教授:菊池 明彦
助教:石原 遼

高分子界面でバイオ機能をコントロール

人工血管や人工心臓に代表される医療材料は、生体分子と接触しながら用いられ機能を発揮している。最適な機能を発揮するためには、これら医療材料の表面をどのように設計・調製するかがきわめて重要である。私たちは、生体分子との相互作用を制御し、生体分子を効率的に分離・精製したり、細胞や組織の持つ生体(生理)機能を最大限に活用しうる治療を実現する、新しい医療材料=バイオマテリアルの開発を目指して研究している。

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研究例

ポリマーブラシの調製と生理活性物質の分離

温度応答性高分子であるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) (PNIPAAm)を固体表面に導入することで、水中で温度変化に応答して可逆的に親・疎水性の変化する表面を作製できる。 本研究室では、材料界面の機能化と種々の生理化性物質との相互作用制御に基づく分離・精製システムの構築 (ミクロ分析システムへの展開)を行っている。疎水性相互作用・静電的相互作用・特異的相互作用 (アフィニティー制御)などによる分離機構を利用して、生理活性物質を分離できる新しい分離システムを目指している。

ポリマーブラシの調製

機能性ハイドロゲルに関する研究

ドラッグデリバリーシステム

生体内では周期的なリズムで必要なタンパク質やホルモンが分泌されており、生体リズムに対応した薬物放出を制御する担体が求められる。本研究室では、体内で分解する担体を調製し、この中に薬物を導入して体内で必要な時間に必要量の薬物を放出するような材料の開発を行っている。

ハイドロゲルの接着

ハイドロゲル三次元加工は組織再生用足場材料やドラッグドラッグデリバリー担体として精力的に研究されている。三次元構造体を構築する上で接合は最も重要なプロセスの一つであるが、水を大量に含むソフトマテリアルの接着技術はほとんどない。このために、ソフトマテリアルの新しい接着手法の開発を行っている。

機能性ハイドロゲル

機能性微粒子の調製

ナノ微粒子はドラッグキャリアや診断薬として幅広く研究されている。粒子表面への生体分子の非特異吸着を抑制することは比較的困難であるため、生体分子との相互作用が制御できる微粒子表面の設計は重要である。そのため、我々は生体分子との相互作用を制御しうる高分子コロナ層を有するコア―コロナ型ナノスフェアの合成とその特性解析について検討している。

機能性微粒子の調製

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