応用化学科

変革する社会に応える化学。

生物有機化学研究室(福島康正 教授)

生体分子を認識するオプトケミカルセンサー

目的の化学物質を分離することなく簡便に定量することができるオプトケミカルセンサーの開発を行っています。特に、核酸、糖、金属イオン、アニオン等の生体中に含まれている化合物を定量できるオプトケミカルセンサーは、医療診断だけでなく、環境計測にも利用できることから、その開発が期待されています。ここでは、目的の生体分子だけを認識する化合物に吸光物質または蛍光物質を導入し、目的物質の認識前後での吸光特性や蛍光特性の変化を測定することで、目的物質の定量ができるオプトケミカルセンサーの作製を行っています。

刺激応答性および生分解性を有する両親媒性高分子電解質ナノ組織体

親水性基と疎水性基を併せ持つ高分子を両親媒性高分子と言います。このような高分子は、水溶液中においてさまざまな会合状態を形成し多様な性質を示します。多くの場合、両親媒性高分子はナノスケールの大きさからなる会合体を自発的に形成するため、自己組織化によりナノ組織体を形成でき、この構造から特異な物性を発現できることになります。両親媒性高分子は、その構造および物性から界面活性剤、乳化剤、可溶化剤、凝集剤等として化粧品、印刷、製紙、ペイント、医薬などの分野で幅広く利用されています。

特に、光照射・温度変化・電場印加・pH変化・化学物質の添加などの刺激に応じて会合状態や物性が変化する刺激応答性両親媒性高分子が注目されています。このような刺激応答性両親媒性高分子は、刺激に応じて薬剤を放出するDDS等の生医学分野への応用や溶液の粘度を制御したりすることが可能となります。

ここでは、生体や環境にやさしい刺激応答性両親媒性高分子電解質ナノ組織体を作製することを目標に研究を行っています。具体的には、親水性の多糖類、ペプチドおよび生分解性合成高分子に、疎水性のペプチド、ビタミンや脂質などの生体材料を付加させることで両親媒性高分子を合成し、その水溶液中における会合状態、ナノ組織体構造の解析および刺激に応じた構造変化等を評価しています。

この研究室を希望する方へ

研究の大半の時間は実験をしなくてはいけないので、まずは実験が好きな学生がいいです。また、大半の実験は成功せず失敗に終わることが多いので、実験がうまくいかなくても気落ちせず、翌日には明るい顔で実験ができるような学生がいいです。さらに、考えることが好きな学生がいいです。実験は体を動かす作業ですが、手当りしだいに実験するのではなく、良く考えた上で、どのような実験をするべきか考えることが重要です。そして、最終的には研究することができてよかったと思ってくれる学生がいいですかね。