特定分子に応答して膨潤収縮する刺激応答性ゲル： 分子応答性ゲル

抄録

刺激応答性ゲルは，外部環境の変化に応答して膨潤収縮することから，スマートソフトマテリアルとしてさまざまな分野で研究されている。これまで報告されている刺激応答性ゲルは温度やpH などの物理化学的刺激に応答するゲルがほとんどであり，特定分子に応答する“分子応答性ゲル”はわずかしか報告されていない。分子応答性ゲルのように標的分子に応答してゲルの体積変化を誘起するためには，分子認識とゲルネットワークの構造変化を連携させなければならない。著者らは，可逆的に結合・解離する分子複合体をゲル内に動的架橋として導入することにより，特定分子に応答して体積変化するさまざまな分子応答性ゲルを創製してきた。本稿では生体分子複合体を利用した“生体分子架橋ゲル”としてグルコース応答性ゲルおよび抗原応答性ゲル，分子インプリント法を利用した“分子インプリントゲル”として腫瘍マーカー応答性ゲルと内分泌かく乱化学物質応答性ゲルを紹介する。さらに，DDS やセンサーへの応用を目的とし，同様のコンセプトに基づいて設計した分子応答性を示す微粒子や薄膜，マイクロ流路バルブについても述べる。