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模仿生物机制并可自行组装的下一代功能材料

我们正在研究以生物的结构和功能为模型的“仿生材料”。尽管人体体积有限,但人体却配备了高性能传感器和运动功能,甚至具有修复自身伤口的能力。如果我们能够在材料中重现这些生物功能,我们就有望实现节能运行的高性能设备,并在可持续发展的社会中找到应用。我们的目标是利用“自组装结构”,其中生物相关聚合物(*)如肽、核苷酸和糖链自发形成有序结构,换句话说,分子本身通过自身组合而形成的“形状”,来构建从其结构衍生功能的材料。

(*) 生物相关聚合物:在生物体中起作用或源自生物体的大分子

生命与应用化学学院|教授

樋口正宏(樋口正宏)

樋口正宏

3 人人享有健康和福祉
9 让我们为产业和技术创新奠定基础

关键字

自组织
仿生材料
功能材料
肽科学
纳米设备

领域/程序

研究类别

纳米微观科学
材料工程
聚合物、有机材料

研究主题

  • 模仿生物体的新型传感器(具有识别多样性的独立传感系统)
  • 具有环境识别和靶向能力的药物递送载体
  • 模仿生物体产生硬组织的机制构建骨修复材料

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我们正在研究模仿生物结构和功能的“仿生材料”。人类身高不足2米,体重100公斤,却拥有多种功能强大的传感器和运动系统,并具备自我修复功能。如果我们能够创造出模仿这些生物功能的材料,我们就可以创造出能够以低能耗运行的高性能设备,这有望实现可持续发展的社会。我们利用肽、核苷酸和糖链等生物相关聚合物来组装这些分子自发形成的“自组装结构”,旨在构建能够表达这些结构衍生功能的功能仿生材料。