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バイオインターフェイスにおいて組織化された水分子の機能

研究報告コード R070000306
整理番号 R070000306
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 田中 賢
研究者所属機関
報告名称 バイオインターフェイスにおいて組織化された水分子の機能
報告概要 医療デバイスは血液や組織液などに直接触れるため、異物反応がなく、血液適合性および組織適合性など生体適合性をもつ材料が要求される。医療デバイスが使用される環境はウェットであり、生命現象の反応場となっている水分子に着目すると、この水分子はタンパク質や細胞の接着形態や機能発現の場を形成しており、この水分子のクラスター構造やダイナミクスが医療用デバイス材料に要求される生体適合性に影響している。本研究では、フェムト秒パルス赤外レーザーを組み込んだ多光子励起顕微分光装置を開発し、生きた細胞との界面で組織化された生体分子(高分子鎖-水分子-タンパク質ポリペプチド鎖-細胞膜表面糖鎖)の多元構造の解析(図1)を行うことで生体適合性発現機構を検討した。得られた結果を元に、新しいバイオインターフェイスの設計を目指した。
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研究分野
  • 生物学的機能
関連発表論文 (1) M. Tanaka, A. Mochizuki, N. Ishii, T. Motomura, T. Hatakeyama, Study on Blood Compatibility of Poly(2-Methoxyethylacrylate) -Relationship between Water Structure and Platelet Compatibility in Poly(2-methoxyethylacrylate-co-2-hydroxyethylmethacrylate)-, Biomacromolecules, 3, 36-41, 2002.
(2) M.Tanaka, A. Mochizuki, T. Shiroya, T. Motomura, K. Shimura, M. Onishi, Y. Okahata, Study on Kinetics of Early stage Protein Adsorption and Desorption on Poly(2-methoxyethylacrylate) (PMEA) Surface. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 203, 195-204, 2002.
(3) K. Sato, M. Tanaka, K. Hasebe, M. Takebayashi, K. Nishikawa, T. Kawai, M. Matsushita, S. Todo, M. Shimomura, Preparation of the honeycomb patterned porous film of biodegradable polymer for tissue engineering scaffolds, International Journal of Nanoscience, 1(5,6) 689-693, 2002.
(4) M. Ide, T. Mori, K. Ichikawa, H. Kitano, M.Tanaka, A. Mochizuki, H. Oshiyama, W. Mizuno, Structure of Water Sorbed into Poly(MEA-co-HEMA) Films As Examined by ATR-IR Spectroscopy, Langmuir, 19, 429-435, 2003.
(5) Y. Miwa, M. Tanaka, H. Oshiyama, A. Mochizuki, Study on structure of water in poly(2-methoxyethylacrylate)(PMEA) and poly(2-hydroxyethylmethacrylate) (PHEMA) by 2H solid -state NMR., Biomaterals-Seitaizairyo (J. Jpn. Soc. Biomater.) , 21(2), 143-149, 2003.
(6) S. Ye, S. Morita, G. Li, H. Noda, M. Tanaka, K. Uosaki, M. Osawa, Interfacial Molecular Structure Changes in Poly(2-methoxyethyl acrylate) Thin Films Induced by Absorption of Bisphenol A. An Infrared and Sum Frequency Generation (SFG) Study, Macromolecules, 36, 5694-5703, 2003.
(7) H. Yabu, M. Tanaka, K., Ijiro, M. Shimomura, Preparation of honeycomb patterned polyimide films by self-organization, Langmuir, 19, 6297-6300, 2003.
(8) M. Tanaka, Blood Compatibility of Poly(2-methoxyethyl acrylate) - Design of Novel Biointerfaces, Koubunshi Ronbunshuu, 60(8). 415-427, 2003 .
(9) M. Tanaka, A. Mochizuki, Effect of water structure on blood compatibility-Thermal analysis of water in poly(meth)acrylate-, J. Biomed. Maler Res. 68A(3), 684-695, 2004.
(10) G. Li, S. Morita, S. Ye, M. Tanaka, M. Osawa, Bisphenol QCM and IRRAS Characterization of Bisphenol A Absorption in the Poly(acrylate) Thin Films, Anal. Chem. 76, 788-795, 2004.
(11) M. Tanaka, Design of Novel BioInterfaces (Ⅰ) -Blood compatibility of poly(2-methoxyethyl acrylate)-, Bio-Med. Mater. Eng, 14, 427-438, 2004.
(12) M. Tanaka, M. Takebayashi, M. Miyama, J. Nishida, M. Shimomura, Design of Novel BioInterfaces (II) -Fabrication of self-organized porous polymer film with highly uniform pores-, Bio-Med. Mater. Eng., 14, 439-446, 2004.
(13) 鶴間章典,田中賢,福嶋伸之,下村政嗣,高分子の自己組織化パターンによる神経細胞の形態制御,高分子論文集,61(12),628-633,2004.
(14) 田中賢,人工臓器を支える高分子材料-ポリ(2-メトキシエチルアクリレート)の生体適合性発現機構-,未来材料,2(10),2-5,2002.
(15) 田中賢,竹林允史,深山真史,西川和孝,西田仁,佐藤雄久,長谷部清,大久保尚,蒲池浩文,河合朋明,松下通明,藤堂省,西川雄大,下村政嗣,新しいバイオメディカルインターフェース-高秩序多孔質膜の自発的形成-,化学工業, 53(12),901-906,2002.
(16) 田中賢,化学のフロンティア2002-はばたけ若き研究者たち,新規生体適合性高分子材料-次世代医療を切り拓くバイオインターフェイス-,化学と工業, 55(2),149-152,2002.
(17) 田中賢,高秩序自己組織化薄膜による細胞の分化機能制御,Advanced Life Science,2,56-57,2003.
(18) 田中賢,竹林允史,下村政嗣,特集ナノテク/バイオなど次世代注目技術と微細加工機器・システム 自己組織化によるナノマテリアル,M&E,1(8),190-195,2003.
(19) 田中賢,自己組織化材料とバイオマテリアル,バイオマテリアル-生体材料-,21(4),337,2003.
(20) M.Matsushita,H.Kamachi,H. Ohkubo,S.Matsumoto,T.Morita,S.Kobayashi,K.Sato,M. Tanaka,M. Shimomnra,S.Todo,Reconstitusion of liver tissue through tissue engineering,Surgery Frontier, 10(3),21-24.2003.
(21) 田中賢,-高度先端治療デバイス-人工臓器の表面を生体適合化するマテリアル,BIO INDUSTRY(バイオインダストリー),20(12),59-70,2003.
(22) 田中賢,特集/次世代科学技術の展望 次世代医療を切り拓くバイオメディカルインターフェース,化学工業, 55(1),56-61,2004.
(23) 田中賢,世代別座談会 高分子を語る,高分子,53(1),1-12,2004.
(24) 田中賢,抗血栓性高分子表面と水の構造,高分子, 53(3),157,2004.
(25) 田中賢,下村政嗣,自己組織化によるナノマテリアルの創成と応用,第11講,ハニカム構造フィルムのバイオメディカル応用,NTS,pp275-292,2004.
(26) 田中賢,下村政嗣,バイオナノエンジニアリングマテリアル監修 石原一彦,フロンティア出版,自己組織化パターン表面の創製と機能,第1編,第8章,pp72-84,2004.
(27) 田中賢, ひらめきの瞬間21世紀の担い手たち,vol.72 水をまとう,日経サイエンス,34(12),pp145,2004.
(28) M. Tanaka, Blood compatibility of poly(2-methoxyethyl acrylate) - Design of novel bio-interfaces -, Second International Conference on New Biomedical Materials: Basic and Applied Studies. 5-8 April, 2003 (Cardiff, UK)
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/組織化と機能
研究報告資料
  • 田中 賢. バイオインターフェイスにおいて組織化された水分子の機能. さきがけライブ2004 ナノテクノロジー分野合同研究報告会 「組織化と機能」領域 講演要旨集(研究期間:2001-2004), 2005. p.24 - 33.

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