UNH研究者､薬剤輸送改善につながる新コンセプトを開発

October, 24, 2017, Durham--イカやタコなど､頭足動物の変色メカニズムからヒントを得て､ニューハンプシャー大学(University of New Hampshire)の研究チームは､独自の連続的細胞オープニング機構の設計を考案した｡これの潜在的なアプリケーションは､薬剤輸送から変色偽装材料まである｡
　新しいコンセプトは､スマートマテリアル設計に幅広く利用できる｡光､温度､湿度などの外部条件に対する応答だけでなくセンサや､､粒子放出､薬剤輸送や変色偽装用材料にも広がる｡特殊例は､生体医用スカフォールド､薬剤放出バンデージ､薬剤貯蔵やステント､画期的な折り畳み/展開可能デバイス､スマート応答コンポジット､伸びるソフト電気材料など｡
　研究チームは､2つの異なる細胞のカイラル(鏡像異性)形状を変えることでそのコンセプトを作成した｡すなわち､それは頭足動物の変色器官を真似るように設計されている｡1方向にのみロードされると､異なる特性を持つ2つの異なる細胞が連続して､1つまた1つと開く｡マルチ材料3Dプリンターを手段としてその設計の迅速プロトタイプ製造を行い､複雑な形状と材料を使うそのコンセプトの証明に役立てた｡研究成果は､Advanced Engineering Materialsに発表されている｡
｢われわれは2つの異なるタイプの細胞を用いた｡1つは直ぐに開き､もう1つは､続いて開く前に､まず回転する｡これが類例がないのは､個々の細胞が異なる色に割り当てられていると､連続オープニング機構を変えて､最初の細胞が開くとダークグリーンになり､その後に2番目が開くと明るい黄色になる材料を作ることができる点である｣とYaning Li､機械工学准教授は説明している｡｢このコンセプトは､粒子放出にも使える｡例えば､2つの異なる薬剤がバンデージから連続して放出され､創傷の腫れのような医療問題対処に役立てる場合である｣｡
　そのコンセプトを証明するために研究チームは､画期的な柔らかいメタマテリアルを作製した｡2つの異なるレベルでカイラル形状をカスタマイズすることにより､1方向にのみロードされた異なるサイズの細胞が連続して開いた｡
｢細胞が開く順序も形状で変えられ､材料の組み合わせては細胞の挙動を変え､潜在的なアプリケーションの数を増やす｣とYunyao Jiangは説明している｡
(詳細は､www.unh.edu)