左が塩水、右が真水で、間にあるフィルムを通して塩分がどれだけ真水側に移動するのかを、塩分濃度計で測定する サイズ W3.6cm×H4.35cm 配置位置 横14.9cm、縦22.2cm 界面活性剤による膜の作製も学生が取り組んでいる 両親媒性ブロックポリマーが形成する 細胞サイズの高分子ベシクル 人工分子チャネルとして機能する 高分子を組み込んだリポソームの模式図 サイズ W7.5cm×H4.35cm 配置位置 横11cm、縦2.5cm サイズ W3.6cm×H4.35cm 配置位置 横11cm、縦22.2cm 酢酸セルロースをアンモニアで煮て、高分子の変化を探る 教員紹介 これまでに、私たちが開発した高分子ベシクルを用いて、くすりを疾患部位で産生するナノデバイスの構築に成功しています。さらに、性能を高めることにより、高い治療効果かつ副作用を低減できる医療技術につながると考えています。 西村 智貴 准教授 英国 Bath大学 博士研究員、京都大学大学院 工学研究科 特定助教を経て、2020年に信州大学助教に着任し、2025年より現職。専門分野は、自己組織化高分子、高分子ベシクルとバイオマテリアル応用。 研究活動を通して、実験手法、論理的な思考力やプレゼンテーション能力を身に着けてもらうだけでなく、他の人には無い自分独自の強みを築けるような教育を心がけています。社会で活躍できる人材になってもらいたいと思います。 教員紹介 バリア性を高め何も通さない高分子膜を開発する一方で、「特定の物質だけを通す」高分子も研究中。この特性を活用すれば、大気から酸素のみを取り出したり、海水を真水に変えるといったことも可能に。人工透析など医療の現場での利用も考えられています。またこの技術は私たちの生活に直接生かせるものだけでなく、研究者が実験をおこなう際にも非常に役立つ技術でもあり、多くの開発にひと役かっているのです。 平田 雄一 准教授 明治大学理工学部専任講師、フランス国立農業研究所博士研究員、信州大学繊維学部助手等を経て、2010年より現職。主な研究分野はバリアフィルムや分離膜、染色化学等。 主に化学系メーカーなどへの就職が多い平田研究室。一方、高分子や膜の製作から評価に至る一連の過程を体験することで、物事を広く見る目を養えることから、業界を超えた幅広い研究分野で卒業生が活躍しています。 研究から広がる未来 卒業後の未来像 研究から広がる未来 卒業後の未来像 36 両親媒性のブロックポリマーやグラフトポリマーは、自己組織化することにより、ミセル、シリンダー、チューブ、ディスク、ベシクルなど多彩な集合体を形成することが知られています。一方で、これらの集合体を自在に作り分けることや、大きさを制御することは容易ではありません。そこで、私たちは、様々なポリマーを合成・設計し、どのように自己組織化するのかをX線や中性子などの量子ビームや電子顕微鏡などを用いて明らかにして、分子組織体の構造やサイズを自在に制御する手法の開発に取り組んでいます。同時に、分子が組織化することで発現する機能についても調べています。さらに、その分子組織体を用いてDDSナノファクトリー、人工細胞材料、人工分子チャネルなどのナノバイオ材料・システムへの展開もおこなっています。 ペットボトル等に代表される合成樹脂の高分子膜には、実は非常に細かい隙間が空いています。と言っても、液体は通さずにわずかな気体を通す隙間ですが。この気体の通りにくさ（バリア性）を100万倍ほど高めて、電子材料向けのバリア材ができないかという研究を進めているのが平田研究室。実現すれば、液晶テレビや携帯電話の画面がガラスからプラスチックに切り替わり、価格を抑えることまで可能になります。またガラスよりも薄く、軽く、柔らかいため、破損する可能性も低くなるほか持ち運びも便利になるので用途も格段に広がるという、いま注目の研究分野なのです。 ペットボトルを水が通り抜ける!? そんな高分子膜の謎を紐解く 化学・材料学科 分子組織体を創り、理解し、使う 化学・材料学科
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