松村 和明 (MATSUMURA, Kazuaki)准教授
マテリアルサイエンス系,物質化学領域
◆学位
博士(工学) 京都大学
◆職歴
2009 - 2010 : 京都大学 再生医科学研究所 , 研究員
◆専門分野
バイオマテリアル、高分子化学
◆研究キーワード
幹細胞, 凍結保存, 両性高分子, 生体機能材料, iPS細胞, カルボキシル化ポリリジン, 凍害防止保存液, ε-ポリ-L-リジン(PLL), 氷の再結晶化抑制効果, ガラス化凍結保存, 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。 備考

■研究業績

◆発表論文
Comparative Study of Protein Aggregation Arrest by Zwitterionic Polysulfobetaines: Using Contrasting Raft Agents.
Sharma N, Rajan R, Makhaik S, Matsumura K
ACS omega, 4, 7, 12186-12193, 2019/07
Effect of dual-drug-releasing micelle-hydrogel composite on wound healing in vivo in full-thickness excision wound rat model.
Patel M, Nakaji-Hirabayashi T, Matsumura K
Journal of biomedical materials research. Part A, 107, 5, 1094-1106, 2019/05
Amino-Carrageenan@ Polydopamine Microcomposites as Initiators for the Degradation of Hydrogel by near-Infrared Irradiation for Controlled Drug Release
松村 和明
ACS Applied Polymer Materials , 1, 2, 286-297, 2019/01
Controlling the degradation of an oxidized dextran-based hydrogel independent of the mechanical properties.
Nonsuwan P, Matsugami A, Hayashi F, Hyon SH, Matsumura K
Carbohydrate polymers, 204, 131-141, 2019/01
Micro-patterned cell orientation of cyanobacterial liquid-crystalline hydrogels.
Sornkamnerd S, Okajima MK, Matsumura K, Kaneko T
ACS applied materials & interfaces, 10, 51, 44834-44843, 2018/11
◆Misc
Cryoprotective effect of carboxylated poly-L-lysine on the nematode Caenorhabditis elegans
Masakazu Hayashi, Norio Murase, Kazuaki Matsumura
Refrigeration Science and Technology, 4517-4520, 2015/01/01
Degradation control of cellulose scaffold by Malaprade oxidation
Wichchulada Konkumnerd, Wichchulada Konkumnerd, Suong Hyu Hyon, Kazuaki Matsumura
Materials Research Society Symposium Proceedings, 1621, -, 2014/01/01
Freezing assisted protein delivery by using polymeric cryoprotectant
Sana Ahmed, Sana Ahmed, Kazuaki Matsumura
Materials Research Society Symposium Proceedings, 1622, -, 2014/01/01
To see a friend from different field is a joy
Kazuaki Matsumura
Kobunshi, 63, 39-40, 2014/01/01
Hydrogel formation from the concentrated aqueous solution of polyvinyl alcohol
Tomoyo Sakaguchi, Suong Hyu Hyon, Kazuaki Matsumura
Materials Research Society Symposium Proceedings, 1622, -, 2014/01/01
◆書籍
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
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
緑茶カテキンの再生医療への応用, ポリフェノール:機能性成分研究開発の最新動向, 監修:波多野力、下田博司
松村和明、玄 丞烋, 共著, シーエムシー出版、pp240-247. 2016, 2016
Medical Application ofPolyampholytes. In Biopolymers for Medical Applications
Kazuaki Matsumura, Robin Rajan, Sana Ahmed, Minkle Jain, CRC Press, 2016
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
◆講演・口頭発表
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
Degradation control of polysaccharides and the biomedical applications
Kazuaki Matsumura, Wichchulada Chimpibul, Punnida Nonsuwan
PCT-8, Bangkok, 2018/06/14
非凍結低温処理によるリポソーム内への金ナノ粒子の導入
松村和明、Sana AHMED
第63回低温生物工学会大会、6/9-10、埼玉, 埼玉大学、さいたま市, 2018/06/09
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, 2018/03/21
Biomedical Application of Polyampholytes
Kazuaki Matsumura
SI/SK/SM Workshop 2017, Bangkok, 2017/09/26

■担当講義

ナノ分子解析論, 分子設計特論, 高分子化学特論II, 材料化学概論, 機能評価特論(E), 材料設計特論(E)

■学外活動

◆所属学会
アメリカ化学会, 低温生物工学会, 日本再生医療学会, 日本バイオマテリアル学会, 高分子学会, 日本化学会
◆学術貢献活動
International Workshop on Functional Polymer Science and Interface 2013 , Kazuaki Matsumura, Associate professor, JAIST , 2013/03/19 , JAIST
理事 , 日本バイオマテリアル学会
評議員 , 日本バイオマテリアル学会

■賞等

・ 科学奨励賞 , 松村 和明 , 低温生物工学会 , 2015/06
・ 学長賞(研究活動賞) , 松村 和明 , 北陸先端科学技術大学院大学 , 2015
・ 科学奨励賞 , 松村 和明 , 日本バイオマテリアル学会 , 2014/11