温度可変固体NMRを用いた両性電解質高分子の脱水制御による凍結保護作用の解明

使用变温固态 NMR 控制两性电解质聚合物脱水来阐明冷冻保护效果

基本信息

批准号：
20H04532
负责人：
松村和明
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Japan Advanced Institute of Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまではカルボキシル化ポリリジン溶液の凍結時の挙動を固体NMRで詳細に解析し、その塩、水、高分子の挙動と凍結保護効果の相関から機序に関して議論を進めてきた。しかし、他の両性電解質高分子でも同様な相関が得られるのかについて調べるため、今年度から、異なる両性電解質高分子溶液を合成して固体NMR測定を行っている。具体的には、カルボキシル化COOHと同様、弱酸弱塩基の両性電解質高分子（PAMPS-APTAC)に加え、強酸強塩基の塩である両性電解質高分子（PDMAEMA-MA)を使用した。その結果、PAMPS-APTACでは凍結保護効果が低いことがわかり、その凍結時の塩の挙動や水分子の挙動がどのように固体NMRに反映されているかを調べた。PAMPS-PATACでは、低温時に塩をトラップする温度域がより低くなっており、凍結による浸透圧脱水作用を調整する作用が弱くなっている可能性がある。今後も引き続き再現性を確認しつつ、機序の解明と一般化を目指して研究を進めていく。また、低温時における水の粘性増加作用を用いて、氷晶の形成を抑制させることでガラス状態の安定化作用を利用し、スフェロイドなど大きな細胞塊の凍結保存法の開発も行っている。

到目前为止，我们已经分析了使用固体NMR冷冻过程中羧化聚赖氨酸溶液的行为，并根据盐，水和聚合物的行为与冷冻保护作用之间的相关性讨论了该机制。但是，为了研究是否可以与其他两性聚合物相似的相关性，从本财政年度开始，我们一直在合成不同的两性体现聚合物溶液并进行固态NMR测量。具体而言，使用类似于羧化的COOH，除了两栖聚合物聚合物（PAMPS-APTAC）外，还使用了两性酸和强酸和强碱的盐。结果，发现PAMPS-APTAC具有低的冷冻保护作用，我们研究了在固体NMR中如何反射盐行为和水分子行为。 PAMPS-PATAC的温度范围较低，可在低温下捕获盐，并且可能会削弱其调节渗透脱水效应的作用。我们将继续继续研究这些机制，同时确认可重复性和概括。此外，通过使用低温下的粘度抑制冰晶的形成，玻璃状态正在稳定玻璃状状态，并开发用于冷冻较大的大细胞块（如球形）的方法。

项目成果

期刊论文数量（38）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

凍結保護剤の化学

冷冻保护剂化学

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
蔀佳奈子;宮治裕史;菅谷勉;古賀健司;中村真紀;大矢根綾子;松村和明
通讯作者：
松村和明

両性電解質高分子による細胞凍結保存の機序とその応用

两性电解质聚合物细胞冷冻保存的机理及应用

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mazen Soufi;Yoshito Otake;Makoto Iwasa;Keisuke Uemura;Masaki Takao;Nobuhiko Sugano;Yoshinobu Sato;堀井　新;松村和明
通讯作者：
松村和明

高分子による細胞・組織の凍結保存と再生医療への応用

使用聚合物冷冻保存细胞和组织及其在再生医学中的应用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Iwasa Makoto;Takao Masaki;Soufi Mazen;Uemura Keisuke;Otake Yoshito;Hamada Hidetoshi;Sato Yoshinobu;Sugano Nobuhiko;Okada Seiji;松村和明
通讯作者：
松村和明

凍結過程におけるポリマーと塩の相互作用

冷冻过程中聚合物盐相互作用