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研究室の研究概要図 ヘテロPEG 末端反応性ポリマー コラーゲン 機能性ブロックポリマー 機能性トリブロックポリマー HOOC 化学修飾 COOH 末端官能基 末端官能基 材料 血小板、細胞、タンパク質など 生体由来物質の 非特異吸着を抑制 標的指向性分子 導入部位 PEG 疎水性コア層 疎水性、薬物保持部位 生体適合性 血中安定性 PEG (親水性) 疎水性セグメント 10-100 nm Self-assembly グラフト鎖を有する ハイドロゲルの調製と評価 ナノカプセル 生体由来物質の 非特異吸着抑制 特定物質の 分離・固定化 人工臓器・人工血管・カテーテル コンタクトレンズ等への応用 機能性微粒子を用いた新しい薬物キャリア・診断薬への応用 ナノ微粒子 抗体 抗原 凝集・沈殿 機能性グラフトポリマー DDS用材料 医療用材料 センサー用材料 機能性ハイドロゲル 機能性ナノ粒子 機能性コラーゲン誘導体 機能性ポリマー 光・熱応答性材料 化粧品・医療用材料 ラジカル重合 ラジカル重合 ラジカル重合 アニオン重合 化学修飾 架橋剤としての利用 ポリマー合成技術 の利用 化学修飾 光・熱応答性材料 (印刷用材料など) 機能性ポリマー ポリアミノ酸ブロックポリマー DDS用材料 医療用材料 ハイドロゲル 機能性エラストマー 生分解性プラスチック

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Page 1: 研究室の研究概要図 末端反応性ポリマー研究室の研究概要図 ヘテロPEG 末端反応性ポリマー コラーゲン 機能性ブロックポリマー 機能性トリブロックポリマー

研究室の研究概要図ヘテロPEG

末端反応性ポリマー

コラーゲン

機能性ブロックポリマー機能性トリブロックポリマー

HOOC

化学修飾 COOH

末端官能基末端官能基

材料

血小板、細胞、タンパク質など

生体由来物質の非特異吸着を抑制

標的指向性分子導入部位

PEG鎖

疎水性コア層疎水性、薬物保持部位

生体適合性血中安定性

PEG(親水性)疎水性セグメント

10-100 nm

Self-assembly

グラフト鎖を有するハイドロゲルの調製と評価

ナノカプセル

生体由来物質の非特異吸着抑制

特定物質の分離・固定化

人工臓器・人工血管・カテーテルコンタクトレンズ等への応用 機能性微粒子を用いた新しい薬物キャリア・診断薬への応用

ナノ微粒子

抗体

抗原 凝集・沈殿

機能性グラフトポリマー

DDS用材料医療用材料

センサー用材料

機能性ハイドロゲル 機能性ナノ粒子

機能性コラーゲン誘導体

機能性ポリマー

光・熱応答性材料

化粧品・医療用材料

ラジカル重合

ラジカル重合

ラジカル重合アニオン重合

化学修飾架橋剤としての利用

ポリマー合成技術の利用

化学修飾光・熱応答性材料(印刷用材料など)

機能性ポリマー

ポリアミノ酸ブロックポリマー

DDS用材料

医療用材料

ハイドロゲル

機能性エラストマー

生分解性プラスチック

Page 2: 研究室の研究概要図 末端反応性ポリマー研究室の研究概要図 ヘテロPEG 末端反応性ポリマー コラーゲン 機能性ブロックポリマー 機能性トリブロックポリマー

医療器具分野人工臓器材料コーティング材止血剤

バイオセンサー

製薬分野DDS用キャリアー

診断薬薬剤の機能化

(タンパク質薬剤など)

化粧品分野増粘剤保湿剤乳化剤

機能化処理

インク・塗料分野環境適応型インク・塗料

機能性材料分散剤・乳化剤

機能化学品分野プラスチック製品電子・印刷用材料ゴム・エラストマー機能性フイルム

生体親和性・両親媒性ポリマーポリエチレングリコール(PEG)

アニオン重合

飯島研究室で合成している重要ポリマーの例

生体親和性・生分解性ポリマーポリアミノ酸(PAA)

コラーゲン・ゼラチン

pH 応答性ポリマーポリメタクリル酸ナトリウム(PSMA)

ポリ(アミノメチルメタクリレート)(PAMA)

ラジカル重合

温度応答性ポリマーポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)

(PNIPAM)

その他の機能性ポリマー(親水性・分解性・反応性など)ポリメタクリレート・ポリアクリレート

ポリビニルアルコールなど

高分子反応・重合反応など

Graft-graft type

Graft-block type

Graft type

Diblock typeTriblock type

Pentablock type

酵素

タンパク質高分子修飾

ナノ粒子との複合化

ミセル

ハイドロゲル

ナノカプセル

機能性ナノ微粒子

特定物質の分離・固定化

タンパク質

生体適合性表面(親水化・撥水化)

熱可塑性エラストマー

機能性表面(バイオセンサー)

ソフトマテリアル液体・微粒子・ゲルコーティング材、弾性体など

Page 3: 研究室の研究概要図 末端反応性ポリマー研究室の研究概要図 ヘテロPEG 末端反応性ポリマー コラーゲン 機能性ブロックポリマー 機能性トリブロックポリマー

−O-K+

アニオン重合保護基

脱保護

−OH

メタル化O-K+

アニオン重合

停止反応

リビングラジカル重合可能な官能基

X

PEGマクロモノマー

グラフトポリマー

重合性官能基を有する停止剤

モノマー

リビングラジカル重合

モノマージブロックポリマー(AB型)

脱保護

PEG

エチレンオキシド(EO)

重合反応による方法

ラジカル重合

モノマー

高分子反応による方法

リビングラジカル重合

モノマー

トリブロックポリマー(ABC型)

PEG

PEG官能基

停止反応

Page 4: 研究室の研究概要図 末端反応性ポリマー研究室の研究概要図 ヘテロPEG 末端反応性ポリマー コラーゲン 機能性ブロックポリマー 機能性トリブロックポリマー

ジブロック共重合体(AB型)

グラフト共重合体

相溶化剤

プラスチック

乳化剤

食品、医薬品化粧品、洗剤

自己会合

トリブロック共重合体(ABC型)

トリブロック共重合体(ABA型)

材料や微粒子の表面

高分子ミセル

第三の機能

フラワー型ミセル

機能性ナノ微粒子

表面修飾剤

そのままでの利用

薬物キャリア診断用微粒子機能性微粒子ナノカプセル

濃度変化によりゲル化

医薬品医療器具化粧品塗料・インク

PEG

表面処理剤コーティング剤バイオセンサ素材

医薬品医療器具化粧品塗料・インク工業用材料

生体親和性、親水性、その他の機能の付与

表面修飾

Page 5: 研究室の研究概要図 末端反応性ポリマー研究室の研究概要図 ヘテロPEG 末端反応性ポリマー コラーゲン 機能性ブロックポリマー 機能性トリブロックポリマー

図 PEG鎖の材料表面への導入方法例

ジブロック共重合体(AB型)

グラフト共重合体

相溶化法

材料や微粒子の表面

物理的吸着法

PEG

生体親和性、親水性、その他の機能の付与

PEG

官能基

末端機能化

疎水性またはイオン性

末端反応性PEG

化学結合(共有結合)法

基材ポリマー

多成分系ポリマー

重合または高分子反応

混合してコーティングまたは成形