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機能埋込プログラマブルシルクベース材料を作製

January, 19, 2017, Medford/Somervile--Medford/Somervile―タフツ大学(Tufts University)の研究チームは、シルク(絹)タンパク質でできた新しい固体フォーマットを作製した。これは、生物学的、化学的、あるいは光学的機能をあらかじめプログラムできる。例えば、歪、送達薬剤で色が変わる、光に反応する機械的構成分子などである。
 タンパク質の自己組織化をベースにした水性製法を利用して研究チームは、絹に耐久性を与えている絹フィブロインから3Dバルク材を作製した。次にチームは、水溶性分子でバルク材を操作して、予め機能を埋め込み、設計したナノスケールからマイクロスケールまでの多数の固体形状を作製した。
 例えば、作製した手術用ピンは、機械的限界に近づいたり、役に立たなくなりそうになると色が変わる。機能的ネジは、赤外光に反応してオンデマンドで加熱でき、生体適合コンポーネントは、酵素のような生物活性材の持続放出ができる。
 一層の研究は必要であるが、さらなるアプリケーションとしては、成長因子、酵素を埋め込むことができる整形外科用の新しい機械的コンポーネントがある。手術用ネジは、それがトルク限界に達すると色を変える。周囲の環境条件を検知したり、レポートするナットとボルト、あるいはまた作り直しや再形成ができる家財道具などがある。
 絹固有の結晶構造により、それは自然界で最も丈夫な材料になる。絹の不溶性タンパク質、フィブロインは他の材料を保護する素晴らしい能力があり、しかも完全生体適合的、生物分解性である。
(詳細は、www.tufts.edu)