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伊藤 |
先生は生体高分子学分野でご活躍ですが、ご専門についてお話しいただけますか。 |
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長田 |
私は生体高分子設計学講座に所属してそこでずっと高分子の研究をしてきました。生体高分子とは、糖やたんぱく質など自然界の高分子のことで、そういった高分子や合成高分子を使ったゲルの研究をしています。
物質にはふつう、固体・液体・気体という基本的な3態がありますが、ゲルはその3態のどれにも入りません。しかし、骨や歯を除けば、われわれ生物の基本物質はすべてゲルでできているのです。興味深いでしょう。
いまライフサイエンスの時代といわれ、生物組織の研究が重要とされるのに、ゲルのサイエンスはたいへんむずかしいのです。私たち生物の身体の基本物質はおろか、コンニャクや寒天すらその物性をはっきりと説明することができない。まだ物質観の概念の入口にいる状況なのです。
ゲルの研究が総合的に進めば、物象や構造などの面でライフサイエンスが格段に進歩します。そうした観点から、私たちは人工筋肉や摩擦現象などを研究しているわけです。 |
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伊藤 |
私たちの体がゲルでできていることを初めて認識しました。 |
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長田 |
ゲルは身近によくあるものですが、生物の主要な構成要素として考えたときに、とても不思議で重要なテーマとなります。
たとえば、脳のなかには太さが5〜6ミクロン(1ミクロンは1000分の1ミリ)の毛細血管が無数に走っていて、そのなかをやはり5〜6ミクロンの赤血球そして白血球、血小板などが数珠つなぎで流れています。たんぱく質も溶けていますから粘性も高い。なのにそんな細いところを、どうして血液がスイスイと流れるのか。血管が少しでも詰まれば、脳は脳溢血などを引き起こしますから、この研究は大変重要です。
しかしこの問題は、鉄やガラスのパイプに水を流して実験し、流体力学の観点から解明しようとしても無理なのです。流れのメカニズムが基本的に違うからです。ゲル状態にある血管の内側は内皮細胞が覆っており、ゲルの研究をしなければ問題は解けないのです。
コンニャクを押すとへこみますが、動きません。それ以上へこまなくなったところでさらに押すと、急にスッと動き出します。このようにゲルには粘性と弾性の両方の性質があり、これが問題をむずかしくしているのです。
固体は変形がないし、液体もニュートンの原理で簡単に説明できます。しかし、ゲルは厄介だからと研究をやり残しているのは、サイエンティストの怠慢でしょう。ぜひ、若い人に研究に加わってほしいですね。 |