Alternating peptides-based tough and viscoelastic adhesive materials for healthcare applications

用于医疗保健应用的交替肽基坚韧粘弹性粘合材料

基本信息

批准号：
19F19038
负责人：
小山靖人
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Toyama Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では最近我々が開発したペプチド交互共重合体の合成法に基づいて、粘弾性ポリペプチド分子の合成と特性評価を実施した。その合成法はアルデヒド、アミン、イソシアニド含有カルボン酸を用いる3成分縮合重合であり、これらを混合するだけで無触媒で反応が進行し、完全にアミノ酸配列が制御されたポリペプチドが得られる。グリシンとフェニルアラニンの交互共重合体をリード化合物として用いた。その物性値を参照値としながら、各種誘導体を合成し、物性値を自在にコントロールした粘弾性ポリマーを得た。ポリマー単独での熱物性や機械的物性を評価した後で、無機フィラーや生体高分子と混合して生体材料の創製について検討した。本年度は主に以下の点に注力した。１）粘弾性材料の開発と特性評価：昨年度の先行研究の結果に基づいて、ペプチド交互共重合体の構造と剪断応力駆動型の接着性との相関解明を目指した研究を実施した。結果として、グリシン-N-ベンジル化バリンを繰り返し構造として持つポリマーが非常に高い接着強度と再接着性を示すことが明らかとなった。分子構造と応力駆動型の接着性の関連性について考察して論文を発表した。２）速度論的なハイドレート形成阻害剤の開発：ノルウェーのスタヴァンゲル大学のKelland教授と国際共同研究を進め、ガスハイドレートの形成を速度論的に抑制するペプチド交互共重合体の骨格を見出し、結果をまとめて論文を発表した。３）温度応答性ペプチドの開発と生体材料の創製：ペプチド交互共重合体の構造と温度応答性の関連性を評価したほか、それらポリマーを天然のコラーゲンと混合して人工皮膚の開発に向けた検討を行った。また関連して、人工軟骨に関する研究も進め、MRIのスペシャリストである埼玉医科大学の鈴木博士と共同研究を開始した。

在这项研究中，我们根据我们最近开发的交替的肽共聚物的合成方法，进行了粘弹性多肽分子的合成和表征。合成方法涉及使用醛，胺和含异氰酸异氰化物的羧酸的三成分凝结聚合化，并简单地将这些结果混合在无催化的反应过程中，导致多肽具有完全控制的氨基酸序列。甘氨酸和苯丙氨酸的交替共聚物用作铅化合物。使用物理属性值作为参考值合成了各种衍生物，以获得自由控制物理属性值的粘弹性聚合物。在评估单独聚合物的热物理特性和机械性能之后，通过将它们与无机填充剂和生物聚合物混合来研究生物材料的创建。今年，我们主要关注以下几点：1）粘弹性材料的开发和表征：根据去年先前的研究结果，我们进行了一项旨在阐明交替肽共聚物和剪切应力驱动式粘附的结构之间相关性的研究。结果，发现具有重复的甘氨酸-N-苯二苯大利阀的聚合物具有极高的粘附强度和读取特性。考虑到分子结构与应力驱动粘附之间的关系，该论文发表了。 2）动力学形成抑制剂的开发：我们与挪威Stavanger大学的凯兰教授进行了国际联合研究，以找到交替的肽共聚物的支柱，该链接可以动力抑制抑制气体水合物的形成，并在结果上发表了一篇论文。 3）温度响应性肽的发展和生物材料的产生：除了评估交替的肽共聚物结构与温度反应性之间的关系外，这些聚合物还与天然胶原蛋白一起研究以研究人造皮肤的发育。此外，他还一直在对人造软骨进行研究，并开始与MRI专家Saitama医科大学的Suzuki博士进行联合研究。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effects of 2,5-furanylene sulfides in polymer main chains on polymer physical properties

聚合物主链中2,5-呋喃硫醚对聚合物物理性能的影响

DOI：
10.1038/s41428-018-0140-9
发表时间：
2019
期刊：
Polymer Journal
影响因子：
2.8
作者：
Abu Bin Ihsan;Yasuhiro Tawara;Shinya Goto;Hirokazu Kobayashi;Kiyotaka Nakajima;Atsushi Fukuoka;Yasuhito Koyama
通讯作者：
Yasuhito Koyama

University of Stavanger(ノルウェー)

斯塔万格大学（挪威）