九州大学 大学院農学研究院 森林資源科学部門 生物材料機能学講座 生物資源化学分野

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「構造」と「機能」が織りなす生物材料機能学 Bio-Architectonics

 生物の巧みな生存戦略が生み出すバイオ分子の構造的・機能的特異性は、次世代の新材料創出における「良きお手本」です。自然に学ぶモノづくりは、ナノ・バイオ技術の飛躍的な発展と相まって、各方面でマテリアルイノベーション(材料革新)をもたらしています。
 植物系バイオ分子の代表格であるセルロースをはじめとする構造性多糖分子や、その組織形態である繊維状集合体もまた、植物の生合成システムに起因する固有の分子機能や固体構造の階層性・多様性を内包しています。これらは、生命活動にともなってボトムアップ型に積み重なった植物分子の個性に他なりません。 近年のマテリアルエンジニアリングの「要」であるナノ−マイクロ−マクロ構造体の制御には、規則的な分子会合・集合構造化を経て階層的な高次固体構造を形成する分子機能が必須であり、その意味でも植物系多糖分子から学ぶべき点は多いのです。紙組では、生体多糖分子の「構造」が誘導する「機能」に着目した新しい生物材料機能学の開拓を目指しています。
 資源・環境・エネルギー分野における先端的なナノ・バイオ材料研究の流れの中で、紙組が培ってきた糖鎖材料化学と複合材料学をさらに発展させ、現在では以下の研究課題に精力的に取り組んでいます。
 

構造性糖鎖の集積によるバイオマテリアルの創出

  

ファイバーネットワーク積層型構造体触媒の開発

  
 
 
 植物の分子・繊維・組織のBio-Architectureに学ぶ新しい生物材料機能学Bio-Architectonicsは、来るべき環境共生社会のフロンティア材料科学であり、広領域・複合領域的に異分野と融合しながら、研究・開発を推し進めています。
 


紙組(かみぐみ)の由来

 私たちの身の回りでもっとも身近なセルロース材料は「紙」です。研究室設立以来、紙の表面機能改質や薬剤開発、紙製造プロセスにおける界面相互作用機構などの研究を行ってきた経緯から、今でも愛着をもって「紙組」と呼んでいます。11月1日を「紙組の日」と定め、毎年お祝いをしています。