人工臓器やバイオセンサー、再生医療工学などの先端医療デバイスに必要とされる新しい機能は、マテリアルと生体分子と水とがなす界面（バイオインターフェース）から発現する。そこで、この機能性発現のメカニズムを分子レベルで探求・解明し、高機能バイオマテリアルを創製する。さらに、バイオマテリアルの設計に、生体分子、細胞などの生体系から発想したマテリアル設計「バイオインスパイアードマテリアル」という概念をとりいれ、先端医療デバイスの開発を目指している。
1)細胞膜から啓発されたバイオインターフェースの精密創製とバイオデバイスへの応用
2)高分子マイクロファイバーを用いたイムノアッセイ、細胞分離デバイスの開発
3) ブロックコポリマーとハイドロゲルを用いた細胞ー材料間相互作用の解析

1) Biocompatible Core−Shell Microneedle Sensor Filled with Zwitterionic Polymer Hydrogel for Rapid Continuous Transdermal Monitoring, S. Zhou, Y. Chino, T. Kasama, R. Miyake, S. Mitsuzawa, Y. Luan, N. B. Ahmad, H. Hibino, and M. Takai, ACS Nano, 18, 39, 26541–26559, 2024

2) Stability Enhancement by Hydrophobic Anchoring and a Cross-Linked Structure of a Phospholipid Copolymer Film for Medical Devices, K. Uchida, T. Masuda, S. Hara, Y. Matsuo, Y. Liu, H. Aoki, Y. Asano, K. Miyata, T. Fukuma, T. Ono, T. Isoyama, M. Takai, ACS Applied Materials & Interfaces, 16(30), 39104-39116, 2024

3) Enzyme stability in polymer hydrogel–enzyme hybrid nanocarrier containing phosphorylcholine group, X. Huang, J. Li, Y. Araki, T.Wada, Y. Xu, M.Takai, RSC Adv., 14, 18807–18814, 2024