北海道大学大学院先端生命科学研究院 ソフト&ウェットマター研究室
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北大生になりたい方へ

研究テーマ

北海道大学 ソフト&ウェットマター研究室~私たちの所属はこちら

当研究室では生命体と「ゲル」の密接な関わりを物理的、化学的、生物学的なアプローチを
統合的に用いながら研究し、人工軟組織等の開発に役立てる研究をしています

高強度ダブルネットワークゲル

噛み切れないゲル

「ゲルはゼリーのようにもろい」という固定概念を打ち砕き、トラックで踏んでも、ゴルフクラブで叩いても壊れない、画期的な強靭ゲル材料を多数生み出しています!~詳しく見る

ソフト・ハード複合ゲル

    丈夫なゲル

ハイドロゲルと異種材料との複合化によって機械的特性を調整できる新しいアプローチを開発しました。~詳しく見る

自己修復ゲル

    自己修復ゲル

リバーシブルな結合の導入により、切っても元通りにくっつく自己修復性ゲルを合成しました。本ゲルは、自己修復性に加えて強靭性、破壊耐性、生体適合性を有する新しいタイプのゲルです。~詳しく見る

力学負荷を受けて自己成長するDNゲル

    成長するゲル

我々の開発した高強度ダブルネットワークゲルは、少し工夫することで、力学負荷を受けて自身の重量・強度を「向上させる」ことができます。 ~詳しく見る

ゲルの接着

くっつくゲル

水を含んだハイドロゲルは、一般的に他素材と接着しにくい材料です。当研究室では様々な工夫によって、ゲル/ゲル、ゲル/固体間の強い接着、さらに水中におけるゲル/固体間の粘着に成功しています。~詳しく見る

巨視的異方構造ゲル

    模様ゲル

我々の研究室では、コラーゲンのような剛直な高分子を用いて、ゲル内部に巨視的異方構造を導入する研究を行っています。 ~詳しく見る

秩序構造ゲル

カラフルゲル

いきものから学んだ秩序性を人工物の創製に活用し、高機能性ゲルを生み出したり、そもそもいきものがなぜそのような構造をしているのかといった高度な機能を発現するメカニズムの理解をしたりすることを目的にしています。~詳しく見る

ゲルの低摩擦性

低摩擦ゲル

生体内の摩擦の発生箇所は多量の水分を含んだゲル状の物質です。当研究室ではゲルの摩擦のメカニズムを調べることによって、生体内の摩擦の解明につながると考えています。また、低摩擦の研究は人工関節などへの応用の可能性も期待されています~詳しく見る

ソフトセラミックス

    骨にくっつくゲル

ゲルの生体応用に向け、骨への直接固定を可能にする手法を開発しました!動物実験により強固な接着が確認されています!~詳しく見る

ゲルの医療応用

    ゲルの医療応用

生体組織に近い性質を持つハイドロゲルを用いて、「次世代人工軟骨」や「生体内における軟骨組織再生」をはじめとする、様々な医療に役立つゲルの研究・開発を医学部と共に進めています。~詳しく見る

交互配列を有するカチオン−π結合ハイドロゲル

カチオン―π

塩濃度が高い海水や生体内で強い接着力を示すハイドロゲルを開発しました。タンパク質のアミノ酸配列が制御されて機能を発現するように、高分子のモノマー配列を制御することで達成しました。~詳しく見る

極限相分離ハイドロゲル

相分離

高温環境で生息する好熱菌の耐熱構造を模倣して、これまでの高分子とは真逆の、高温で瞬時に硬くなるハイドロゲルを開発しました。~詳しく見る

微小電極法を用いたダブルネットワークゲルの内部破壊進展の観察

ゲルの測定

数100 nm径の極細探針を用いた「微小電極法(MET)」により、変形後のDNゲルの内部構造を評価し、DNゲルの内部破壊が異方的であること、また内部破壊によって約2 μm間隔の周期構造が形成されていることが明らかになりました。~論文の概要はこちら

忘却能力を持つ動的記憶素子の構築

動的ハイドロゲル記憶素子

動的結合(イオン結合や水素結合など)を含むハイドロゲルを利用することで、重要でない情報を忘却する能力を備えた動的記憶素子を実現しました。これらのハイドロゲルは熱による学習を通じて2次元画像情報を記憶することができます。~詳しく見る

高強度多孔質ゲル

高強度多孔質ゲル

ハイドロゲル重合を氷結晶ができる低温で行うことで、氷が鋳型となった多孔質ゲルが得られます。DNゲル合成技術と合わせて、高強度多孔質ゲルを作製しました。このゲルは、細胞の三次元培養用足場材料としての応用が期待されています。~詳しく見る



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