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2 毛髪代替デバイス : 毛髪フィルム ( 信州大学繊維学部藤井研究室 ) 毛髪の損傷や感触を簡便で高精度に検出 評価可能な評価デバイスの提案 毛髪フィルムとは 毛髪から高濃度に抽出した毛髪タンパク質をシャーレ内でフィルム状に自己集合させたもの 詳しくは DVD をご覧ください 外観 : 淡ベージュ色 / 不透明表面形状 (SEM 観察 ) 微細粒子とフィラメントで構成 5 千倍 5 万倍 毛髪フィルムの構成 毛髪の約 8% を構成するコルテックスタンパク質の と結合タンパク質 (KAPs) から構成 アミノ酸組成 ( アミノ酸分析 ) フィルム 毛髪 アスパラギン酸 グルタミン酸 チロシン リシン アルギニン /2 システイン セリン トレオニン アラニン ロイシン フェニルアラニン バリン イソロイシン グリシン プロリン ヒドロキシプロリン ヒスチジン.9.9 メチオニン.4.6 結合タンパク質 (KAPs) 構成タンパク質 ( 電気泳動 ) 毛髪研究とヘアダメージ研究の問題点を解決 紫外線 (UV) ケミカル処理 熱 シャンプー コンディショナー トリートメント 毛髪研究の問題点を解決 1 複数の毛髪由来 ( 個体差 ダメージ履歴を均一化 ) 2 大量に作製可能 ( データ精度向上 ) 毛髪研究の問題点を解決 3 タンパク質の再抽出可能 ( 生化学的な実験が可能 ) 各種ヘアダメージの分析に適用 簡便で高精度な評価で 研究生産性が飛躍的に向上 活用方法研究用途の毛髪代替品としての活用 原料 薬剤のスクリーニング 製品の有用性測定 毛髪の基礎研究手法 評価事例 日常紫外線曝露による毛髪タンパク質の酸化 ブリーチによるシステイン酸生成の検出 パーマによるタンパク質流出量の検出 流出タンパク質の特定 インバス商品の吸着の評価 官能基の検出 :SH 基 カルボニル基 システイン酸タンパク解析 : 電気泳動 アミノ酸分析タンパク質量 質量変化物性評価 : 表面摩擦形態 :SEM 観察 EDS 分析 光透過性色と外観変化 1 ロット 3 枚程度作成可能 フィルム販売 ( カスタマイズ可能 ) 評価の受託サービス 毛髪抽出画分の提供提供実績 : 17 社

3 ケミカル処理への応用 パーマ 信州大学 繊維学部 藤井研究室 パーマ処理 SH量の測定 上清の分析 還元剤処理 SH 基検出試薬 吸光度 酸化剤処理 乾燥後に分析 2R-SH 乾燥後に分析 + N NH S S 2 N 2,2 -dithiodipyridine (2-PDS) 洗浄 S 2-thiopyridone (2-TP) + 洗浄 R-S S-R パーマ処理によるSH含量とフィルム形態 回数とSH量の変動 1回 外観と微細構造 2回 3回 8 フィルム 毛髪 7 SH 量 (n mol/mg) コントロール 1剤 1剤 + 2剤 2剤 1 回 処 理 Control 1剤 1 2剤 1剤 1 2剤 1剤 3 回 処 理 1 2剤 透明性 立体構造 SH含量が可逆的に変化 繰り返し生じる可逆的な変化 パーマ処理による化学的変化 質量変化 還元剤濃度とSH量 質量 透明性の関係 1剤 2. 1 + 2剤 2剤 透過率 (%T) コントロール 8 SH 量 3 6 透明性 SH 量 (n mol/mg) 質量 減少量 (mg) Weight (mg) Solubilized protein (mg/ml) チオグリコール酸溶出と電気泳動 パーマ1剤 (%) フィルム 毛髪試料 2.5 毛髪タンパク質 フィルム10 min 毛髪 72 h (min) (h) Extraction time 72 KAPs CBB染色 CBB染色 パーマ処理が引き起こす様々な応答性の分析が可能 銀染色

4 日常紫外線によるダメージの定量化 ( 信州大学繊維学部藤井研究室 ) カルボニル化の検出 紫外線 蛍光顕微鏡 : 可視化 製剤の評価 試験溶液 ソーラーシミュレーター照射 15 mw/cm 2 : 真夏屋外の約 3 倍 石英板プレート 遮蔽部 照射部 Fluorescein-5-thiosemicarbazide (5-FTSC) 試験品は均一に塗布 プレートリーダー : 数値化 アルミホイル カルボニル化 5-FTSC 染色 洗浄 乾燥 観察 / 測定 (485/49nm 励起光 52/538nm 蛍光 ) フィルム 紫外線によるカルボ二ル形成の定量化 2 3 分 12 分 24 分 遮蔽照射 R 2 = 照射 蛍 部位 光強 1 遮蔽 度 (a.u.) 5 部位 遮蔽部 照射部 蛍光強度 (a.u.) R 2 = 照射時間 (min) 日常紫外線に対応した 高感度なダメージ定量法を確立 紫外線吸収剤のスぺクトルと評価 ベンゾフェノン -3 照射時間 :1 時間 1.5 HO CO OCH 3 カル 吸 光 度 %.1% ( ブロードスペクトラム - タイプ ) ボ二ル形成 UVC UVB 波長 (nm) UVA (a.u.) 未塗布 ベンゾフェノン -3 (%) 未塗布 A B C D 市販サンスクリーン 基剤に加えて肌用サンスクリーンの評価も可能

5 ケミカル処理への応用 ブリーチ ヘアカラー 信州大学 繊維学部 藤井研究室 ブリーチ処理におけるフィルムの酸化状態の確認 システイン酸生成 FT-IR ATR カルボニル化の確認 蛍光染色とイムノブロット法 1.4 Control 免疫染色 Control H2 O2 Bleach 1.2 Absorbance タンパク染色 1 % H2O Bleach KAPs Wavenumber 95 1 Hair protein solution 3 1% H2O2 (cm-1) 高感度にシステイン酸を検出可能 2 Control 4 Bleach KAPsのカルボニル化を確認 ヘアカラー処理における色調の確認 発色特性の確認 光照射による退色 (ライトブラウン 照射前 35 染色前 3 照射裏面 25 2 E ダーク 照射裏面 照射表面 未染色 15 ブラウン 1 照射表面 5 ライト 照射時間 h ブラウン 洗浄による退色 ライトブラウン 35 レッド E ラベンダー 蒸留水 洗浄後 水道水 洗浄後 蒸留水 15 水道水 浸水時間 (h) 着色および退色の測定ができ 髪に優しい水 の評価も可能 照射後

6 熱の影響 ヘアケア商品の評価 信州大学 繊維学部 藤井研究室 ヘアアイロンなどによるダメージ評価 加熱温度と外観および色調の変化 14 フィルム E 色差計 6 4 Control 白髪と類似した変化 フィルムはより均一に変化し 計測が容易 加熱温度 ( ) シャンプーのシリコン吸着評価 SEM像 フィルムに成分が吸着 EDSによる分析 コンディショナー処理 シャンプー処理 EDS 観察 摩擦計測 下図 Si 含有製品で処理 元素 処理 Si のマッピング像 未処理 5μm 質量 C O S Si N.D. 均一に分布し 製品により吸着量は異なる ヘアケア商品の仕上がり感評価 吸着により摩擦係数が変化 KESによる分析 3 平 均 摩 擦 係 数 2 シャンプー 水 1 (MIU) 摩擦感テスター(KES-SE-U) カトーテック社製 製品 A 製品 B 製品 C 製品 D 発展性 洗浄 水洗 中の摩擦係数も計測可能 フィルム

7 毛髪委託研究とセルフリサイクル 信州大学 繊維学部 藤井研究室 KAPsとその分離技術の確立と応用 電気泳動スキーム アミノ酸分析 KAPs フィラメント 画分 画分 毛髪/羊毛 KAPs/ 信大法溶液 信大法溶液 KAPs/ マトリックス KAPs KAPs 画分 (-) KAPs 残渣 信大法溶液 画分 KAPs アスパラギン酸 グルタミン酸 チロシン リシン アルギニン /2システイン セリン トレオニン アラニン ロイシン フェニアルアラニン バリン イソロイシン グリシン プロリン ヒスチジン 1..9 メチオニン.3.6 ヒドロキシプロリン KAPs高含有フィルムにも成功 試料の入手と毛髪ダメージ評価の受託研究 試料の費用 フィルムは スタンダード ポリスチレンシャーレΦ35mm 内 で1枚2,円 税別 です ガラスや金属シャーレの場合は別途ご相談となります 毛髪および羊毛タンパク質類については別途ご相談となります 受託試験の費用 フィルム スタンダード 2枚あたり12万円 税別 を基本とし 詳細は打合せ後に決定します なお フィルムは別途ご購入となります お問合せ先 株式会社信州TLO 長野県上田市常田3-15-1 信州大学繊維学部内 Tel Fax 将来の展開 セルフリサイクル since 22 定義 目的 概念図 定義 動物や他者を使わず 本人由来の生体物質 組織 成分 を用いた加工品の創出と適用 目的 高い適合性を有する健康 医療面の製品をつくり 心身 の健康美を保つライフスタイルに貢献 日本科学未来館での展示 セルフリサイクル 切って 捨てるのが当たり前だった髪の毛 これを利用できないか この発 想の転換からセルフリサイクルは生まれました このフィルムは 絹と毛髪か ら抽出したタンパク質が原料で 人工皮膚への応用が期待されています 自 身の体の一部を原料にするため 生体適合性が高く 安心して使えます

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