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シリコーン表面の超親水性化を持続させる革新技術

株式会社Gel Coat Biomaterials（以下、GCB）の新しい技術は、シリコーン表面の超親水性を長期的に保持することを可能にしました。この技術は、マイクロ流路デバイスや診断チップ、医療機器など多岐にわたる領域での応用が期待されています。

シリコーン材料の課題

シリコーン（PDMS：Polydimethylsiloxane）素材は、その透明性、柔軟性、耐久性、生体適合性といった特性から、マイクロ流体デバイスや医療機器などに広く使われています。しかし、シリコーンの疎水性は、気泡やタンパク質が付着しやすく、このことが流体の制御や測定精度に悪影響を与えるという課題があります。通常、親水性が求められる場面ではプラズマ処理が行われますが、その効果は短命で、数時間から数日で元の疎水性に戻ってしまうのが一般的です。

独自技術「Gel Coat™」による解決策

GCBは、双性イオン型の特殊コーティング「Gel Coat™」を使用し、シリコーン表面の長期的な親水化を実現しました。この技術の開発にあたっては、装置メーカーのサムコ株式会社と協力し、効果を検証しました。

原料のシリコーンに対し、サムコ社の「Aqua Plasma🄬クリーナーAQ-500」を用いたプラズマ処理を行い、その後にGel Coat™を施しました。その結果、プラズマ処理またはGel Coat™単独では十分な親水効果が得られなかったのに対し、双方を組み合わせることによって、水接触角10°以下の超親水性を実現。しかも、この状態を31日以上保つことができるという成果を確認しました。これにより、シリコーン表面の特性を大幅に向上させることが可能になりました。

応用が期待される分野

本技術の革新により、以下の分野での応用が期待されています。

• - マイクロ流路デバイスにおける液体の安定供給
• - 診断チップにおける気泡の防止と測定精度の向上
• - 細胞培養デバイスやOrgan-on-a-Chip（OoC）の性能向上
• - 医療機器の摩擦低減や生体適合性の向上
• - 光学部品の防曇化
• - 水中センサーの視認性向上
• - フレキシブルエレクトロニクスの性能向上

特に、PDMSを使ったマイクロ流体デバイスは、世界中の研究機関で非常に多く使用されており、この技術の導入により実用化や量産化が加速することが期待されます。

今後の展開

GCBは今後、材料の供給や表面処理サービス、共同研究、大規模ライセンス提供などを通じてこの技術を社会に実装していく方針です。また、医療、診断、ライフサイエンス分野での新しいデバイス開発を支援し、研究成果の具体化と産業への応用を拡大することに寄与したいと考えています。

Gel Coat™技術の特性

Gel Coat™は、GCBの独自開発による双性イオン型特殊コーティングです。この技術は、シリコーン表面に水和層を安定的に形成することで、タンパク質や微生物の付着を防ぎ、優れた親水性と生体適合性を兼ね備えた特色を持っています。これによって多様な産業分野での応用がさらに進展しています。

株式会社Gel Coat Biomaterialsの紹介

GCBは東京大学発のスタートアップで、独自のバイオマテリアル技術および表面機能化技術「Gel Coat™」を通じて、持続可能な社会の実現と産業課題の解決に寄与する革新的なソリューションの開発を進めています。

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