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J-GLOBAL ID：202002283010330010   整理番号：20A1892974

ゼラチン修飾コラーゲンの新方法とゼラチン-コラーゲン複合体ヒドロゲルの粘弾性研究【JST・京大機械翻訳】

A New Method of Gelatin Modified Collagen and Viscoelastic Study of Gelatin-Collagen Composite Hydrogel

著者 (13件)： He Lang (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Li Sheng (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Xu Chengzhi (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Wei Benmei (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Zhang Juntao (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Xu Yuling (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Zhu Beirong (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Cao Yang (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Wu Xilin (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Xiong Zhijin (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Huang Rongrui (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Yang Jian (College of Food Science and Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China) ,  Wang Haibo (School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan, Hubei, P. R. China)
資料名： Macromolecular Research  (Macromolecular Research)
巻： 28  号： 9  ページ： 861-868  発行年： 2020年 
JST資料番号： W4701A  ISSN： 1598-5032  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 純粋コラーゲン材料は,ほとんどの場合で修飾を必要とする貧弱な機械的性質で高価である。コラーゲンの分解生成物として,ゼラチンは安価,分解性および生体適合性であるが,ゼラチン-コラーゲン複合材料に関する研究を報告している文献はほとんどない。これは,ゼラチンとコラーゲンが異なる可溶性温度-ゼラチンが熱水(≧30°C)に可溶であり,冷水で膨潤するからである。しかし,低温(2~10°C)は,コラーゲン溶液を準備し,貯蔵するために必要であり,中性コラーゲン溶液は,室温以上で迅速に変性する。本研究では,ゼラチンを粉末に粉砕し,中性ウシ腱ペプシン可溶性コラーゲン溶液(BPSC)で膨潤させ,冷水中のゼラチンの膨潤特性を考慮して,均一なゼラチン-コラーゲン混合物を形成した。この複合材料の組立特性とゲル特性をさらに研究した。ドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)試験結果は,ウシ腱コラーゲンが,約100kDaの2つのα鎖と約200kDaの1つのβ鎖を有する典型的I型コラーゲン構造キャラクタリゼーションを有することを示した。一方,ゼラチンのSDS-PAGEパターンは30から200kDaまで連続的に分布したバンドを示した。アミノ酸組成分析試験は,ゼラチンの極性アミノ酸と酸性および塩基アミノ酸の和がBPSCのものより高いことを示した。ゲル特性の研究は,ゼラチン-コラーゲン混合溶液がコラーゲン様集合特性と集合動力学を有することを示した。35°Cでの集合ゲルの弾性率は,純粋なウシ腱コラーゲン系のそれと等しかった。さらに,システム弾性率は約40Paの弾性率(G′)で時間と共に変化しなかった。しかし,25°Cでは,ゼラチン-コラーゲン複合ヒドロゲルの弾性率は時間延長と共に増加し,そのG′は8時間以内で約18倍増加し,弾性率(G′′)に対する弾性係数の比率は4.6倍増加し,構造強度の著しい時効効果を示した。一方,複合ヒドロゲルの機械的強度も,低温(5°C)で高弾性(G>3,000Pa,G≡G′′)であった。温度が上昇するにつれて,システム弾性率は次第に減少し,弾性ゲルは50°Cで水様流体に殆ど変化しなかった。さらに,ゼラチン-コラーゲン複合ヒドロゲルは,ゼラチンヒドロゲルと同様の可逆的ゾル-ゲル性能と自己修復能力を有した。複合材料および得られた複合ヒドロゲルを調製するためのこの新規調製法は,天然食品ゲル,注射可能なヒドロゲル,細胞足場,薬剤持続放出材料などの分野で使用され,コラーゲン系材料の処理性能,価格および大規模生産を改善し,促進することが期待される。Copyright The Polymer Society of Korea and Springer 2020 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 弾性係数 ,  *粘弾性 ,  低温 ,  粉体 ,  膨潤 ,  *弾性 ,  *ゲル ,  *ゼラチン ,  アミノ酸 ,  *コラーゲン ,  *複合体 ,  ゾル-ゲル法 ,  *ヒドロゲル ,  機械的強度 ,  生体適合性

著者キーワード (4件)： ゼラチン-コラーゲン複合体ヒドロゲル ,  機械的性質 ,  ゾル-ゲル特性 ,  自己修復特性

分類 (1件)： 医用素材  (GA05040H)

タイトルに関連する用語 (7件)： ゼラチン ,  修飾 ,  コラーゲン ,  複合体 ,  ヒドロゲル ,  粘弾性 ,  研究