微小なゼリー球が三日月や星形になった

ミクロなゼリー球を三日月や星などの多様な形に成形することに、東京農工大学大学院工学研究院の柳澤実穂特任准教授と九州大学大学院理学研究院の鴇田昌之教授らが成功した。

ミクロなゼリー球を三日月や星などの多様な形に成形することに、東京農工大学大学院工学研究院の柳澤実穂(やなぎさわ みほ)特任准教授と九州大学大学院理学研究院の鴇田昌之(ときた まさゆき)教授らが成功した。温度を調節して、相分離とゲル化の速度を変化させる方法で実現した。食品や医薬品などの素材の形成法に応用すれば、多彩な機能付与が可能となりそうだ。10月27日付の米科学アカデミー紀要オンライン版に発表した。

小さなゲルは、ゼリー食品や化粧品、薬用品など、日用品には欠かせない。そのゲルの形を変えることができれば、新しい機能が生まれる可能性がある。しかし、0.01㎜スケールのミクロなゲルの形状は制御しにくく、球形やカプセル以外に形成することは難しい。ミクロなゲルの形で食品の食感や味も変わるなど、形に由来した機能を与えることができるため、その手法が渇望されていた。

研究グループは、ミクロな形を制御するために、生物細胞の多様な形に着目して、ミクロなゼリー球を設計した。ゲル化して固まるゼラチンに、温度を下げるとゼラチンと相分離するポリエチレングリコール(PEG)を混ぜ、それを脂質膜で覆って、直径0.01~0.1㎜の細胞モデルを作った。この細胞モデルは、温度の低下に伴って相分離とゲル化の速度が変化し、脂質膜とゼラチンの親和性も関わって、従来の球形やカプセルだけでなく、三日月や星形、円盤形、穴がある球形など驚くほど多様な形になった。

柳澤実穂特任准教授は「小さな液滴の中で起きる相分離とゲル化という2種類の異なる物理原理を利用して、ゼラチンが自ら変化して、自在に好みの形を作るようになった。この手法は、さまざまなミクロ材料の形成法に応用できる。形は機能に通じる。ミクロ材料の形による食感制御や薬剤の保持放出の制御など、多彩な機能の付与が期待できる」と話している。

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東京農工大学 プレスリリース

九州大学 プレスリリース

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