北陸先端科学技術大学院大学 [JAIST] - 研究者総覧
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松村 和明 (マツムラ カズアキ) 准教授
マテリアルサイエンス系、物質化学領域

■学位

京都大学学士(工学)(1998), 京都大学修士(工学)(2000), 京都大学博士(工学)(2004)

■職歴

JST研究開発チームサブリーダー(2003),京都大学研究員(産官学連携)(特任助教)(2006)

■専門分野

バイオマテリアル、高分子化学

■研究テーマのキーワード

バイオマテリアル、機能性高分子、ゲル、再生医療、低温生物学

■研究課題

機能性高分子バイオマテリアル
機能性高分子化合物を使用したバイオマテリアルや組織工学用材料の研究が盛んにされています。人工臓器やDDSには高分子化合物のようなソフトマテリアルが多く使用され、研究されています。バルクな材料だけでなく、コロイドやミセル、溶液なども一種のバイオマテリアルとして様々な場面での研究が展開されています。高分子材料はそのバルク界面で、もしくは溶液状態で細胞や組織と相互作用し、機能を制御することが可能であることがわかってきました。また、様々な場面でその機能を利用したバイオマテリアルの研究開発が行われています。我々は水溶液として用いることで細胞を凍結保存することができる高分子を見出し、その機序を調べると共に応用を目指しています。この不思議な現象は、電荷密度の高い高分子化合物、特に両性電解質高分子に見られる特徴であることがわかって来ました。低温生物学的には細胞などの様な水を含む高次構造体をそのまま凍結すると細胞内の水の結晶化により致命的なダメージが加わり、死滅します。そのため、ジメチルスルホキシドの様な膜透過性低分子化合物を添加して障害を軽減する方法が採られてきました。しかし、膜を透過しないと考えられる高分子化合物で細胞を凍結時のダメージから保護できるということは、これまでの常識では考えにくいことでした。従って、この現象の機序を解明することで、凍結保護だけでなく、生体組織や高次構造体の保護作用などへとつながる可能性を秘めています。高分子化合物ですので、ゲルやフィルムへの加工も可能です。この研究は低温生物学領域からも注目されており、農学や医学など種々の異なる分野との共同研究にも野心的に取り組んでいます。両性電解資質高分子は、ポリイオンコンプレックス形成の制御などにより動的な構造変化を起こすことから、興味深い物性を示すことが報告されています。この特異的性質と細胞等生体組織との相互作用を研究することで、この機能を利用したこれまでに無い新しい材料の開発にも挑戦したいと考えています。また、生体組織と調和する生体材料の開発など生体機能の再生を目的とした診断・治療の支援を行うために、材料工学の手法を用いた、基礎的ならびに応用的研究も目指しています。具体的には、再生医療のための足場材料の設計、ドラッグデリバリー基材としての高分子ナノ構造体、ハイドロゲルを用いた人工関節用材料の設計など、高分子材料の観点から生物と化学の融合を目指し、さらには生体を凌駕するような機能を探求しています。

■研究業績

◇著書

  • Development and Application of Cryoprotectants (Chapter 18), In Survival Strategies in Extreme Cold and Desiccation. Eds Mari Iwaya-Inoue, Minoru Sakurai, Matsuo Uemura,Robin Rajan, Kazuaki Matsumura,Springer,2018,339-354
  • 分解性多糖類ハイドロゲルの医療応用、医療用バイオマテリアルの研究開発,松村和明、玄 丞烋,シーエムシー出版,2017,147-156
  • Cell and Materials Interface in Cryobiology and Cryoprotection. In Cell and Material Interface: Advances in Tissue Engineering, Biosensor, Implant, and Imaging Technologies,Kazuaki Matsumura, Minkle Jain, Rajan Robin,CRC Press,2015,pp163-186

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◇発表論文

  • Enhanced Adsorption of a Protein鋒anocarrier Complex onto Cell Membranes through a High Freeze Concentration by a Polyampholyte Cryoprotectant.,Ahmed S, Miyawaki O Matsumura K,Langmuir,34,2352-2362,2018
  • Role of cryoprotectants in freeze concentration technology for gene delivery process.,Ahmed S, Miyawaki O, Matsumura K,Cryobiol Cryotechnol,63,147-154,2017
  • Surface-Selective Control of Cell Orientation on Cyanobacterial Liquid Crystalline Gels.,Sornkamnerd S, Okajima MK, Matsumura K, Kaneko T,ACS Omega,3,6554-6559,2018

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◇講演発表

  • 両性電解質を利用した凍結濃縮作用による細胞内物質送達,松村和明、アハマッドサナ,第67回高分子討論会,北海道大学、札幌市,2018/09/12-14
  • Degradation control of polysaccharides and the biomedical applications,Kazuaki Matsumura, Wichchulada Chimpibul, Punnida Nonsuwan,PCT-8,Bangkok,2018/6/14-15
  • 新規凍結保護ポリマーによる凍結保存およびそのメカニズム,松村和明、Robin Rajan、林 文晶、長島敏雄、玄 丞烋,第17回日本再生医療学会総会,横浜,2018/3/21-23

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■担当講義

高分子化学特論II,材料化学概論,材料設計特論(E)

■学外活動

◇所属学会

  • 日本化学会,正会員,2012-
  • 高分子学会,正会員,2005-
  • 日本バイオマテリアル学会,正会員,2005-

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◇国際会議主催状況

  • International Workshop on Functional Polymer Science and Interface 2013,Kazuaki Matsumura, Associate professor, JAIST,2013/3/19,JAIST

■賞等

  • 第5回低温生物工学会 奨励賞,低温生物工学会,30
  • 2014年度日本バイオマテリアル学会バイオマテリアル科学奨励賞,日本バイオマテリアル学会,201411
  • 2010年度 日本低温医学会ゴールドメダル賞,日本低温医学会,12

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