Self-antibacterial cycle by polymer surface modification

通过聚合物表面改性实现自我抗菌循环

• 批准号: 21K05200
• 负责人: 金 善南
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kumamoto 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05200/
• 关键词: 抗菌サイクル; ｐH応答性フィルム; 表面修飾; 抗菌; ブロック共重合体; ｐH応答性; 界面改質

本研究は、高分子フィルムに安全かつ持続的な抗菌効果を付与するため、汚染防止と殺菌の両方の機能を併せ持つだけでなく、外部刺激の要らない抗菌サイクルの駆動を可能にする高機能性フィルムの作製を目的としている。セルフ抗菌サイクルは、親水性表面によるクリーニング機能に加え、細菌の附着に反応してカチオン性界面活性剤のような殺菌機能を活性化するシステムの構築により実現する。細菌が接近し、附着すると、活発な生理活性により弱酸性の環境になる。弱酸性のｐHに応答するカチオン部位として、酸性度（pKa）が6.3と知られているジイソプロピルアミン基（DPA）を導入した。DPA高分子のｐH応答性については証明している。当初は、親水性ポリマーと殺菌作用のDPAポリマーを光重合により、交互にグラフト重合する方針であったが、より容易に表面修飾が期待でき、かつ高密度の機能性部位を導入できるＨＢＰの合成へ方針転換した。カルボキシ基の末端のＤＰＡ基を含む親水性ＨＢＰを合成した。zeta電位の測定により、ｐH５－７付近で表面電荷が負から正に変わることを確認した。また、ＤＰＡの割合が増えるほど、ｐＨ7付近に近づいていくことが分かった。また、ｐHの低下に伴い水分散HBPのサイズが大きくなることから、DPAのイオン化に基づく、カチオン性部位の膨潤が考えられる。今後の方針として、カルボン酸末端基の修飾を利用して、表面修飾と、フィルム表面のｐH応答性評価を行う。

为了赋予聚合物薄膜安全、可持续的抗菌效果，本研究旨在开发高性能聚合物薄膜，不仅具有抗污染和灭菌功能，而且无需外部刺激即可驱动抗菌循环目的是拍电影。除了亲水表面提供的清洁功能之外，还通过构建一个系统来实现自我抗菌循环，该系统可响应细菌的粘附而激活杀菌功能，例如阳离子表面活性剂。当细菌接近并附着时，它们活跃的生理活动会产生微酸性环境。已知酸度 (pKa) 为 6.3 的二异丙胺基团 (DPA) 作为响应弱酸性 pH 的阳离子部分被引入。 DPA 聚合物的 pH 响应能力已得到证实。最初的计划是通过光聚合交替接枝聚合亲水性聚合物和杀菌性DPA聚合物，但最终合成了HBP，预计更容易进行表面改性并能够引入高密度功能部分政策改为。合成了羧基末端含有DPA基团的亲水性HBP。通过测量zeta电位，证实pH值5-7附近表面电荷由负变为正。还发现随着DPA比例的增加，pH值接近7。此外，由于水分散的HBP的尺寸随着pH值的降低而增加，因此可以认为由于DPA的电离而导致阳离子位点的膨胀。作为未来的计划，我们将利用羧酸端基的修饰来修饰表面并评估薄膜表面的pH响应性。

项目成果

Control of cell membrane permeation based on selective adsorption of a photoactive surfactant on albumin

基于光活性表面活性剂在白蛋白上的选择性吸附来控制细胞膜渗透

• 发表时间: 2021
• 作者: SHINOHARA; Mai; XU; Wei; KIM; Sunnam; FUKAMINATO; Tsuyoshi; NIDOME Takuro; KURIHARA; Seiji
• 通讯作者: Seiji

細胞膜と光応答性両親倍性化合物の相互作用と細胞毒性

光响应性双倍体化合物与细胞膜的相互作用和细胞毒性

• 发表时间: 2021
• 作者: 篠原 真衣・足利 友弥・合志 凜太朗・徐 薇・金 善南・深港 豪・新留 琢朗・栗原 清二

光応答性界面活性剤の細胞取り込みに関する研究

光响应表面活性剂的细胞摄取研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 松下勇人;篠原真衣;金善南;徐 薇;深港豪;新留琢朗;栗原清二
• 通讯作者: 栗原清二

光応答性界面活性剤の細胞毒性の光制御

光响应表面活性剂细胞毒性的光调控

• 发表时间: 2022
• 作者: 合志凜太朗;足利友弥;金善南;徐 薇;深港豪;新留琢郎;栗原清二
• 通讯作者: 栗原清二

Size, functional group effects and inhibition mode of graphene oxide for IMP-1 metallo-β-lactamase

氧化石墨烯的尺寸、官能团效应及对IMP-1金属-β-内酰胺酶的抑制模式

• DOI: 10.1016/j.matlet.2022.131901
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 3
• 作者: Kobayashi Ayumu;Yamaguchi Yoshihiro;Maruki Sakura;Kim Sunnam;Arakawa Yoshichika;Kurihara Seiji
• 通讯作者: Kurihara Seiji