JP2022174017A

JP2022174017A - Fiber with protein-immobilized core-shell structure

Info

Publication number: JP2022174017A
Application number: JP2022076892A
Authority: JP
Inventors: 稔久水野; Toshihisa Mizuno; 泰良石黒; Yasuyoshi Ishiguro; 寛山城; Hiroshi Yamashiro; 哲也高橋; Tetsuya Takahashi; 柚奈加藤; Yuna Kato
Original assignee: Amano Enzyme Inc; Nagoya Institute of Technology NUC
Current assignee: Amano Enzyme Inc; Nagoya Institute of Technology NUC
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2022-05-09
Publication date: 2022-11-22

Abstract

To provide a protein-immobilized fiber, a method for producing the protein-immobilized fiber, and a reaction method using the protein-immobilized fiber, capable of achieving high protein reusability.SOLUTION: A fiber having a core-shell structure comprising a core portion and a shell portion covering the core portion is provided, in which protein is immobilized at the core portion and the shell portion contains polyamide.SELECTED DRAWING: None

Description

特許法第３０条第２項適用申請有り２０２１年（令和３年）５月１１日第７０回高分子学会ＷＥＢ予稿集にて発表２０２１年（令和３年）５月２６日第７０回高分子学会年次大会にて発表２０２１年（令和３年）６月２４日第３１回バイオ・高分子シンポジウムにて発表にて発表Applied for application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act May 11, 2021 Announced in the 70th Society of Polymer Science WEB Proceedings May 26, 2021 70th meeting Presented at the Annual Meeting of the Society of Polymer Science, June 24, 2021 Presented at the 31st Bio/Polymers Symposium

本発明は、再利用性に優れた、タンパク質を固定化したコアシェル構造を有する繊維に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a protein-immobilized core-shell structure fiber with excellent reusability.

不織布を酵素を固定化するための担体として用いる方法として、酵素を繊維表面に固定化して利用することが知られている。例えば、ＲａｎＸｕらは酸処理により活性化されたポリアクリロニトリルからなる不織布の繊維表面にラッカーゼを共有結合により固定化し、酵素固定化担体としての機能評価を行なっている（非特許文献１）。 As a method of using a nonwoven fabric as a carrier for immobilizing an enzyme, it is known to immobilize the enzyme on the surface of the fiber. For example, Ran Xu et al. immobilized laccase by covalent bonding on the fiber surface of a nonwoven fabric made of polyacrylonitrile activated by acid treatment and evaluated its function as an enzyme immobilization carrier (Non-Patent Document 1).

また、不織布の繊維内部に酵素を固定化して利用する報告も知られている。例えば、小枝らはポリγグルタミン酸（ＰＧＡ）の側鎖カルボキシ基にシリカ架橋材である３－グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）を修飾し、シリカ部分のソルゲル反応によりＰＧＡを架橋した高分子を母材とすることで、不織布繊維内部に酵素であるαキモトリプシンを変性させることなく固定化した、酵素固定化不織布を作製することに成功している（非特許文献２及び特許文献１）。これにより、水に不溶な繊維内部に、酵素を変性させることなく固定化させることができ、固定化されたαキモトリプシンは高い酵素活性が発揮された。しかし、もともと水中でゲル化する架橋高分子を母材に用いているため、実用的な利用を考えた時に、構造的脆さを持っている点が問題であった。 In addition, there are also known reports of enzymes immobilized inside fibers of non-woven fabrics. For example, Koeda et al. modified the side-chain carboxyl groups of poly-γ-glutamic acid (PGA) with 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane (GPTMS), a silica cross-linking agent, and produced a polymer in which PGA was cross-linked by a sol-gel reaction of the silica part. By using it as a base material, we have succeeded in producing an enzyme-immobilized nonwoven fabric in which the enzyme α-chymotrypsin is immobilized inside the nonwoven fiber without denaturing it (Non-Patent Document 2 and Patent Document 1). As a result, the enzyme could be immobilized inside the water-insoluble fiber without being denatured, and the immobilized α-chymotrypsin exhibited high enzymatic activity. However, since a cross-linked polymer that gels in water is originally used as the base material, there is a problem in that it has structural fragility when considering practical use.

さらに、コアシェル不織布の繊維内部に酵素を固定化する報告もある（非特許文献３）。ここでは、ポリアクリルアミド系高分子をコア部分の部材に用い、シェル部分にはポリεカプロラクトン（ＰＣＬ）を用いている。シェル部分は疎水性高分子であるＰＣＬを用いたため基質分子の浸透性が危惧されたが、シェル部分の厚みが２００ｎｍ以下と薄かったため、コア部分に固定化されたαキモトリプシンは、高い酵素活性が発揮された。また、ＰＣＬをシェルとして持つために、構造的な脆さは大幅に改善された。しかし工業的な利用を考えた場合に、固定化された酵素が高い再利用性を持つことも大事であったが、ラクターゼを固定化し用いた場合では５回の再利用で６割程度まで酵素活性の低下が見られ、この再利用性の向上が求められた。 Furthermore, there is also a report of immobilizing enzymes inside fibers of core-shell nonwoven fabrics (Non-Patent Document 3). Here, a polyacrylamide-based polymer is used for the core member, and poly ε-caprolactone (PCL) is used for the shell member. Since PCL, which is a hydrophobic polymer, was used for the shell portion, there was concern about the permeability of the substrate molecules. demonstrated. Also, having PCL as a shell greatly improved structural fragility. However, when considering industrial use, it was important for the immobilized enzyme to have a high degree of reusability. A decrease in activity was observed, and improvement of this reusability was sought.

ACS Appl. Mater. Interfaces, 5, 12554-12560(2013)ACS Appl. Mater. Interfaces, 5, 12554-12560 (2013) Langmuir 32, 221-229 (2016)Langmuir 32, 221-229 (2016) Bull. Chem. Soc. Jpn., 93, 1155-1163 (2020)Bull. Chem. Soc. Jpn., 93, 1155-1163 (2020)

特開２０１６－１５９５９号公報JP 2016-15959 A

酵素は様々な用途で使用されているが、安定性や再利用性に課題があり、酵素を固定化する技術が研究されている。固定化の方法として担体の表面に固定化する技術が一般的であるが、繊維内部に酵素を固定化する技術も公知である。繊維内部に酵素を固定化する場合、繊維の構造的強度が問題となり、繊維表層のシェル部分に構造的に安定な部材（PCL）を用いる技術も知られているが、再利用性が低いという課題があった。 Enzymes are used in various applications, but there are problems with stability and reusability, and techniques for immobilizing enzymes are being researched. Techniques for immobilizing enzymes on the surface of a carrier are generally used as immobilization methods, but techniques for immobilizing enzymes inside fibers are also known. When enzymes are immobilized inside a fiber, the structural strength of the fiber becomes a problem. A technology that uses a structurally stable material (PCL) for the shell portion of the fiber surface is also known, but reusability is said to be low. I had a problem.

本発明は、タンパク質の高い再利用性を達成できる、タンパク質固定化繊維、上記タンパク質固定化繊維の製造方法、及び上記タンパク質固定化繊維を用いた反応方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a protein-immobilized fiber, a method for producing the protein-immobilized fiber, and a reaction method using the protein-immobilized fiber, which can achieve high protein reusability.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、シェル部分の高分子材料としてポリアミドを用いたコアシェル不織布を酵素の固定化担体として用いることにより、上記の課題を解決できることを見出した。本発明は、この知見に基づいて完成したものである。本発明によれば以下の発明が提供される。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors found that the above problems can be solved by using a core-shell nonwoven fabric using polyamide as a polymer material for the shell portion as an enzyme immobilization carrier. rice field. The present invention has been completed based on this finding. According to the present invention, the following inventions are provided.

＜１＞コア部分と、前記コア部分を被覆するシェル部分とから構成されるコアシェル構造を有する繊維であって、前記コア部分にタンパク質が固定化されており、前記シェル部分がポリアミドを含む、繊維。
＜２＞タンパク質が酵素である、＜１＞に記載の繊維。
＜３＞ポリアミドがナイロンである、＜１＞又は＜２＞に記載の繊維。
＜４＞コア部分が、親水性高分子を含む、＜１＞から＜３＞の何れか一に記載の繊維。
＜５＞繊維径が、１０ｎｍ～１０μｍである、＜１＞から＜４＞の何れか一に記載の繊維。
＜６＞シェル部分の厚さが、１ｎｍ～１μｍである、＜１＞から＜５＞の何れか一に記載の繊維。
＜７＞タンパク質の含有量が、繊維１ｇあたり０．０１ｍｇ～２００ｍｇである、＜１＞から＜６＞の何れか一に記載の繊維。
＜８＞不織布の形態である、＜１＞から＜６＞の何れか一に記載の繊維。
＜９＞親水性高分子とタンパク質とを含む第一の溶液と、ポリアミドを含む第二の溶液とを用いて電界紡糸を行うことを含む、＜１＞から＜８＞の何れか一に記載の繊維の製造方法。
＜１０＞第一の溶液が、架橋剤をさらに含む、＜９＞に記載の方法。
＜１１＞＜１＞から＜８＞の何れか一に記載の繊維と基質とを接触させて反応を行うことを含む、反応方法。 <1> A fiber having a core-shell structure composed of a core portion and a shell portion covering the core portion, wherein a protein is immobilized on the core portion, and the shell portion contains polyamide. .
<2> The fiber according to <1>, wherein the protein is an enzyme.
<3> The fiber according to <1> or <2>, wherein the polyamide is nylon.
<4> The fiber according to any one of <1> to <3>, wherein the core portion contains a hydrophilic polymer.
<5> The fiber according to any one of <1> to <4>, which has a fiber diameter of 10 nm to 10 μm.
<6> The fiber according to any one of <1> to <5>, wherein the shell portion has a thickness of 1 nm to 1 μm.
<7> The fiber according to any one of <1> to <6>, wherein the protein content is 0.01 mg to 200 mg per 1 g of the fiber.
<8> The fiber according to any one of <1> to <6>, which is in the form of a nonwoven fabric.
<9> Any one of <1> to <8>, including performing electrospinning using a first solution containing a hydrophilic polymer and a protein, and a second solution containing a polyamide. of fiber manufacturing method.
<10> The method according to <9>, wherein the first solution further contains a cross-linking agent.
<11> A reaction method, comprising contacting the fiber according to any one of <1> to <8> with a substrate to conduct a reaction.

本発明のタンパク質固定化繊維によれば、タンパク質の高い再利用性を達成することができる。 The protein-immobilized fiber of the present invention can achieve high protein reusability.

図１は、コアシェル不織布を構成するナノ繊維の構造（上）とシェル成分の原料となるPCLとnylon 6（下）を示す。Figure 1 shows the structure of the nanofibers that make up the core-shell nonwoven fabric (top) and PCL and nylon 6 (bottom) that are raw materials for the shell component. 図２は、コア成分の原料となるpoly(AM/DAAM)およびpoly(HPMA/DAMA)と、架橋剤であるADHの構造を示す。これらが反応することでポリアクリルアミド系の架橋高分子poly(AM/DAAM)/ADHおよびpoly(HPMA/DAMA)/ADHとなる。FIG. 2 shows the structures of poly(AM/DAAM) and poly(HPMA/DAMA), which are raw materials for the core component, and ADH, which is a cross-linking agent. These react to form polyacrylamide crosslinked polymers poly(AM/DAAM)/ADH and poly(HPMA/DAMA)/ADH. 図３は、シェルにPCLを用いたコアシェル不織布poly(AM/DAAM)/ADH-PCLとシェルにnylon 6を用いたpoly(AM/DAAM)/ADH-nylon 6のSEM画像（電界紡糸直後のサンプル（上）と、バッファー浸漬後（下）のナノ繊維構造の比較）を示す。Figure 3 shows SEM images of core-shell nonwoven poly(AM/DAAM)/ADH-PCL using PCL for the shell and poly(AM/DAAM)/ADH-nylon 6 using nylon 6 for the shell (sample immediately after electrospinning). (top) and comparison of nanofiber structures after buffer immersion (bottom). 図４は、シェルにnylon 6を用いたコアシェル不織布を示す。poly(AM/DAAM)/ADH-nylon 6のナノ繊維１本のTEM画像（コア部分に重金属成分（リンタングステン酸ナトリウム）を含ませることで、シェル成分とのコントラストを取れるようにして測定。コア部分が黒くなる）；加速電圧 200 kVで測定FIG. 4 shows a core-shell nonwoven using nylon 6 for the shell. TEM image of a single nanofiber of poly(AM/DAAM)/ADH-nylon 6 (measured by including a heavy metal component (sodium phosphotungstate) in the core part so that contrast with the shell component can be obtained. Core part turns black); measured at an accelerating voltage of 200 kV 図５は、コアナノ繊維部分にあらかじめ内包していたfluoresceinの浸漬バッファー溶液への漏洩挙動を示す。FIG. 5 shows the leakage behavior of fluorescein pre-encapsulated in the core nanofiber portion into the immersion buffer solution. 図６は、コアナノ繊維部分にあらかじめ内包していたFITC修飾リゾチームの浸漬バッファー溶液への漏洩挙動を示す。FIG. 6 shows the leakage behavior of FITC-modified lysozyme pre-encapsulated in the core nanofiber portion into the immersion buffer solution.

本発明によれば、コア部分と、前記コア部分を被覆するシェル部分とから構成されるコアシェル構造を有する繊維であって、前記コア部分にタンパク質が固定化されており、前記シェル部分がポリアミドを含む、繊維が提供される。 According to the present invention, a fiber having a core-shell structure composed of a core portion and a shell portion covering the core portion, wherein a protein is immobilized on the core portion, and the shell portion is made of polyamide. A fiber is provided comprising:

コアシェル構造を有する繊維とは、鞘芯構造を有する１ｎｍから１０μｍ径の繊維である。コアの部分（芯となる繊維の部分）に用いる高分子材料とシェルの部分（芯となる繊維を覆う部分）に用いる高分子材料としては、任意の異なる材料を選択可能であるが、本発明においては、シェル部分がポリアミドを含む。タンパク質は、繊維表面やシェルの部分ではなく、コアの部分に固定化されている。 A fiber having a core-shell structure is a fiber having a diameter of 1 nm to 10 μm and having a sheath-core structure. Any different materials can be selected as the polymer material used for the core portion (the fiber portion serving as the core) and the polymer material used for the shell portion (the portion covering the fiber serving as the core). In, the shell portion comprises polyamide. Proteins are immobilized on the core of the fiber, not on the surface or shell.

＜タンパク質＞
本発明において使用するタンパク質は、酵素でも、酵素以外のタンパク質でもよいが、好ましくは酵素である。
酵素としては、生体触媒として有用である任意の酵素を使用することができる。
酵素の具体例としては、加水分解酵素、酸化還元酵素、異性化酵素、転移酵素、リアーゼ、リガーゼなどが挙げられるが、これらに限定されない。酵素とともに、補酵素を一緒に固定化してもよい。 <Protein>
The protein used in the present invention may be an enzyme or a protein other than an enzyme, but is preferably an enzyme.
As an enzyme, any enzyme that is useful as a biocatalyst can be used.
Specific examples of enzymes include, but are not limited to, hydrolases, oxidoreductases, isomerases, transferases, lyases, and ligases. Along with the enzyme, coenzymes may be co-immobilized.

加水分解酵素としては、糖加水分解酵素、エステル加水分解酵素、ペプチド結合加水分解酵素などが挙げられる。糖加水分解酵素としては、グリコシダーゼ、グルコシダーゼ、アミラーゼ、ラクターゼ、プルラナーゼ、デキストラナーゼ、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、ペクチナーゼ、キシラナーゼ、マンナナーゼ、ヘスペリジナーゼ、ナリンギナーゼ、マルターゼ、サッカラーゼ、リゾチームなどが挙げられる。エステル加水分解酵素としては、エステラーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、ヌクレアーゼ、タンナーゼ、フィターゼ、ホスファターゼが挙げられる。ペプチド結合加水分解酵素としては、プロテアーゼ、ペプチダーゼ、セリンプロテアーゼ、システインプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ、金属プロテアーゼ、アミノペプチダーゼ、カルボキシペプチダーゼ、トリプシン、パパイン、サーモリシン、キモトリプシン、コラゲナーゼなどが挙げられる。その他にも、デアミナーゼ、グルタミナーゼ、プロテイングルタミナーゼ、アシラーゼなどが挙げられる。 Examples of hydrolases include sugar hydrolases, ester hydrolases, peptide bond hydrolases, and the like. Sugar hydrolases include glycosidase, glucosidase, amylase, lactase, pullulanase, dextranase, cellulase, hemicellulase, pectinase, xylanase, mannanase, hesperidinase, naringinase, maltase, saccharase, and lysozyme. Ester hydrolases include esterases, lipases, phospholipases, nucleases, tannases, phytases, and phosphatases. Peptide bond hydrolases include protease, peptidase, serine protease, cysteine protease, threonine protease, aspartic protease, glutamic protease, metalloprotease, aminopeptidase, carboxypeptidase, trypsin, papain, thermolysin, chymotrypsin, collagenase, and the like. . Other examples include deaminase, glutaminase, protein glutaminase, and acylase.

酸化還元酵素としては、アルコールデヒドロゲナーゼ、グリセロールデヒドロゲナーゼ、グリセロールリン酸デヒドロゲナーゼ、ラクテートデヒドロゲナーゼ（ＬＤＨ）（乳酸脱水素酵素とも言う）、ガラクトースデヒドロゲナーゼ、グルコース－６－リン酸デヒドロゲナーゼ、３－ヒドロキシブチレートデヒドロゲナーゼ、グルコースオキシターゼ、コレステロールオキシターゼ、ガラクトースオキシターゼ、コリンオキシターゼ、ピルビン酸オキシターゼ、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、アミノ酸オキシターゼ、アミノオキシターゼ、ザルコシンオキシターゼ、ジアホラーゼ、ウリカーゼ、パーオキシダーゼ、カタラーゼ、リボキシゲナーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ、コレステロールデヒドロゲナーゼ、ポリフェノールオキシダーゼ、アスコルビン酸オキシダーゼ、リジルオキシダーゼ、ラッカーゼ、ビリルビンオキシダーゼなどが挙げられる。 Oxidoreductases include alcohol dehydrogenase, glycerol dehydrogenase, glycerol phosphate dehydrogenase, lactate dehydrogenase (LDH) (also called lactate dehydrogenase), galactose dehydrogenase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, 3-hydroxybutyrate dehydrogenase, glucose Oxidase, cholesterol oxidase, galactose oxidase, choline oxidase, pyruvate oxidase, glutamate dehydrogenase, amino acid oxidase, aminooxidase, sarcosine oxidase, diaphorase, uricase, peroxidase, catalase, riboxygenase, glucose dehydrogenase, cholesterol dehydrogenase, polyphenol oxidase, ascorbic acid Oxidase, lysyl oxidase, laccase, bilirubin oxidase and the like.

異性化酵素としては、エピメラーゼおよびラセマーゼなどが挙げられる。 Isomerases include epimerase and racemase.

転移酵素としては、メチルトランスフェラーゼ、カルボキシルトランスフェラーゼ、トランスアルドラーゼ、アシルトランスフェラーゼ、グリコシルトランスフェラーゼ、アミノトランスフェラーゼ、ホスホトランスフェラーゼ、スルホトランスフェラーゼ、クレアチンホスキナーゼ、ピルベートキナーゼ、ヘキソキナーゼ、グリセロールキナーゼ、シクロデキストリングルカノトランスフェラーゼ、トランスグルタミナーゼ、等が挙げられる。 Transferases include methyltransferase, carboxyltransferase, transaldolase, acyltransferase, glycosyltransferase, aminotransferase, phosphotransferase, sulfotransferase, creatinephoskinase, pyruvatekinase, hexokinase, glycerolkinase, cyclodextrin glucanotransferase, transglutaminase. , etc.

リアーゼとしては、デカルボキシラーゼ、アルデヒドリアーゼ、およびデヒドラターゼなどが挙げられる。 Lyases include decarboxylases, aldehyde lyases, dehydratases, and the like.

リガーゼとしては、アスパラギンシンテターゼ、グルタチオンシンテターゼなどが挙げられる。 Ligases include asparagine synthetase, glutathione synthetase, and the like.

酵素としては、加水分解酵素が好ましく、グリコシダーゼがより好ましく、一例としてはラクターゼを挙げることができる。 The enzyme is preferably a hydrolase, more preferably a glycosidase, and one example is lactase.

酵素以外のタンパク質としては、抗体、生理活性ペプチドなどが挙げられる。 Examples of proteins other than enzymes include antibodies and physiologically active peptides.

繊維におけるタンパク質の含有量は、特に限定されないが、一般的には繊維１ｇあたり０．０１ｍｇ～２００ｍｇである。繊維におけるタンパク質の含有量の下限は、繊維１ｇあたり０．０２ｍｇ以上、０．０５ｍｇ以上、０．１ｍｇ以上、０．２ｍｇ以上、又は０．３ｍｇ以上でもよい。繊維におけるタンパク質の含有量の上限は、繊維１ｇあたり、１００ｍｇ以下、５０ｍｇ以下、２０ｍｇ以下、１０ｍｇ以下、５ｍｇ以下、１ｍｇ以下、又は０．６ｍｇ以下でもよい。 The protein content in the fiber is not particularly limited, but is generally 0.01 mg to 200 mg per 1 g of fiber. The lower limit of the protein content in the fiber may be 0.02 mg or more, 0.05 mg or more, 0.1 mg or more, 0.2 mg or more, or 0.3 mg or more per 1 g of fiber. The upper limit of the protein content in the fiber may be 100 mg or less, 50 mg or less, 20 mg or less, 10 mg or less, 5 mg or less, 1 mg or less, or 0.6 mg or less per 1 g of fiber.

＜コアシェル構造を有する繊維＞
本発明における繊維は、コア部分と、前記コア部分を被覆するシェル部分とから構成されるコアシェル構造を有する。
コア部分に用いる高分子材料としては、固定化する酵素を含有した状態で酵素を変性させないために、親水性高分子が好ましい。親水性高分子としては、非架橋性の親水性高分子又は架橋性の親水性高分子の何れもでもよい。 <Fiber having a core-shell structure>
The fiber in the present invention has a core-shell structure composed of a core portion and a shell portion covering the core portion.
As the polymer material used for the core portion, a hydrophilic polymer is preferable so that the enzyme to be immobilized is not denatured while it is contained therein. The hydrophilic polymer may be either a non-crosslinkable hydrophilic polymer or a crosslinkable hydrophilic polymer.

非架橋性の親水性高分子としては、ポリエチレングリコール（ポリエチレンオキサイド）、ポリビニルアルコール、アルギン酸金属塩、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウムなどを挙げることができる。これらの親水性高分子は、分子量および官能基の数によって水溶性になるが、原料としては水に対して溶解し、成形した後には常温の水に溶解しないように分子量（重合度）または官能基数を有する高分子を選択することが好ましい。 Examples of non-crosslinkable hydrophilic polymers include polyethylene glycol (polyethylene oxide), polyvinyl alcohol, metal alginate, methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and sodium polyacrylate. These hydrophilic polymers become water-soluble depending on their molecular weight and the number of functional groups. It is preferred to choose a polymer with a radix number.

架橋性の親水性高分子としては、ポリカルボン酸（例えば、ポリγ-グルタミン酸、ポリα -グルタミン酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、カルボキシメチルセルロースなど）又はポリアミン（例えば、ポリリジンなど）と架橋剤とから形成させる親水性高分子を挙げることができる。一例としては、架橋反応の反応点となるジアセトンアクリルアミド（ＤＡＡＭとも表記する）あるいはジアセトンメタクリルアミド（ＤＡＭＡ）のような、ケトン基あるいはアルデヒド基を側鎖に持つモノマーユニットを含む親水性高分子を、ジヒドラジド誘導体（例えば、アジピン酸ジヒドラジドなど）あるいはジアミン誘導体と反応して得られる架橋体を挙げることができる。ケトン基あるいはアルデヒド基を側鎖に持つモノマーユニットを含む親水性高分子としては、ケトン基あるいはアルデヒド基を側鎖に持つモノマーユニットと、それ以外のモノマーユニット（例えば、アクリルアミド由来ユニット、N-（2-ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド由来ユニットなど）との共重合体でもよい。 Examples of crosslinkable hydrophilic polymers include polycarboxylic acids (e.g., poly-γ-glutamic acid, poly-α-glutamic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, carboxymethylcellulose, etc.) or polyamines (e.g., polylysine, etc.) and a cross-linking agent. Hydrophilic polymers formed from can be mentioned. An example is a hydrophilic polymer containing a monomer unit having a ketone group or an aldehyde group in its side chain, such as diacetone acrylamide (also referred to as DAAM) or diacetone methacrylamide (DAMA), which serves as a reaction site for a cross-linking reaction. with a dihydrazide derivative (eg, dihydrazide adipic acid) or a diamine derivative. Hydrophilic polymers containing monomer units having ketone groups or aldehyde groups in side chains include monomer units having ketone groups or aldehyde groups in side chains and other monomer units (e.g., acrylamide-derived units, N-( 2-Hydroxypropyl) methacrylamide-derived units, etc.) may also be used.

シェル部分は、ポリアミドを含む。ポリアミドとしては、脂肪族ポリアミド又は芳香族ポリアミドのいずれでもよいが、脂肪族ポリアミドがより好ましい。 The shell portion comprises polyamide. As the polyamide, either aliphatic polyamide or aromatic polyamide may be used, but aliphatic polyamide is more preferable.

脂肪族ポリアミドとしては、脂肪族ナイロン及びその共重合体が挙げられる。具体的には、ポリカプラミド（ナイロン－６）、ポリ－ω－アミノヘプタン酸（ナイロン－７）、ポリ－ω－アミノノナン酸（ナイロン－９）、ポリウンデカンアミド（ナイロン－１１）、ポリラウリルラクタム（ナイロン－１２）、ポリエチレンジアミンアジパミド（ナイロン－２，６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン－４，６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン－６，６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン－６，１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン－６，１２）、ポリオクタメチレンアジパミド（ナイロン－８，６）、ポリデカメチレンアジパミド（ナイロン－１０，８）、カプロラクタム／ラウリルラクタム共重合体（ナイロン－６／１２）、カプロラクタム／ω－アミノノナン酸共重合体（ナイロン－６／９）、カプロラクタム／ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体（ナイロン－６／６，６）、ラウリルラクタム／ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体（ナイロン－１２／６，６）、エチレンジアミンアジパミド／ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート共重合体（ナイロン－２，６／６，６）、カプロラクタム／ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート／ヘキサメチレンジアンモニウムセバケート共重合体（ナイロン－６／６，６／６，１０）、エチレンアンモニウムアジペート／ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート／ヘキサメチレンジアンモニウムセバケート共重合体（ナイロン－６／６，６／６，１０）等が挙げられる。
上記の中でも、脂肪族ポリアミドとしては、ナイロン－６が好ましい。 Aliphatic polyamides include aliphatic nylons and copolymers thereof. Specifically, polycapramide (nylon-6), poly-ω-aminoheptanoic acid (nylon-7), poly-ω-aminononanoic acid (nylon-9), polyundecaneamide (nylon-11), polylauryllactam ( nylon-12), polyethylenediamine adipamide (nylon-2,6), polytetramethylene adipamide (nylon-4,6), polyhexamethylene adipamide (nylon-6,6), polyhexamethylene Bacamide (nylon-6,10), polyhexamethylene dodecamide (nylon-6,12), polyoctamethyleneadipamide (nylon-8,6), polydecamethyleneadipamide (nylon-10,8) , caprolactam/lauryllactam copolymer (nylon-6/12), caprolactam/ω-aminononanoic acid copolymer (nylon-6/9), caprolactam/hexamethylenediammonium adipate copolymer (nylon-6/6, 6), lauryl lactam/hexamethylenediammonium adipate copolymer (nylon-12/6,6), ethylenediamine adipamide/hexamethylenediammonium adipate copolymer (nylon-2,6/6,6), caprolactam / hexamethylenediammonium adipate / hexamethylenediammonium sebacate copolymer (nylon-6/6, 6/6, 10), ethylene ammonium adipate / hexamethylenediammonium adipate / hexamethylenediammonium sebacate copolymer ( Nylon-6/6, 6/6, 10) and the like.
Among the above, nylon-6 is preferable as the aliphatic polyamide.

芳香族ポリアミドとしては、例えば、メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン等の芳香族ジアミンと、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等のジカルボン酸又はその誘導体との重縮合反応で得られる芳香族ポリアミドが挙げられる。 Examples of aromatic polyamides include polymers of aromatic diamines such as metaxylenediamine and paraxylenediamine and dicarboxylic acids such as adipic acid, suberic acid, sebacic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid and isophthalic acid, or derivatives thereof. Aromatic polyamides obtained by condensation reaction can be mentioned.

タンパク質の活性を発揮させるためには、繊維径及びシェル部分の厚さは小さいことが好ましい。
繊維径は、好ましくは１０ｎｍ～１０μｍである。繊維径の下限は２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、２００ｎｍ以上、３００ｎｍ以上、又は４００ｎｍ以上でもよい。繊維径の上限は、５μｍ以下、３μｍ以下、２μｍ以下、１μｍ以下、８００ｎｍ以下、又は６００ｎｍ以下でもよい。 In order to exert the activity of the protein, it is preferable that the fiber diameter and the thickness of the shell portion are small.
The fiber diameter is preferably between 10 nm and 10 μm. The lower limit of the fiber diameter may be 20 nm or more, 50 nm or more, 100 nm or more, 200 nm or more, 300 nm or more, or 400 nm or more. The upper limit of the fiber diameter may be 5 μm or less, 3 μm or less, 2 μm or less, 1 μm or less, 800 nm or less, or 600 nm or less.

シェル部分の厚さは、好ましくは１ｎｍ～１μｍである。シェル部分の厚さの下限は、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、又は５０ｎｍ以上でもよい。シェル部分の厚さの上限は、８００ｎｍ以下、５００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下でもよい。 The thickness of the shell portion is preferably between 1 nm and 1 μm. The lower limit of the thickness of the shell portion may be 5 nm or more, 10 nm or more, 20 nm or more, 30 nm or more, or 50 nm or more. The upper limit of the thickness of the shell portion may be 800 nm or less, 500 nm or less, 300 nm or less, 200 nm or less, 150 nm or less, or 100 nm or less.

上記した繊維径およびシェル部分の厚さは、繊維の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の画像から測定できる。具体的には、まず、ＴＥＭ画像で、ナノファイバの長さ方向と垂直な断面が観察できる複数の繊維（例えば、３０本）を選択する。そして、それぞれの箇所で、繊維径およびシェル部分を測定して、平均値を算出することができる。 The fiber diameter and shell thickness described above can be measured from a transmission electron microscope (TEM) image of the fiber. Specifically, first, a plurality of fibers (for example, 30 fibers) whose cross sections perpendicular to the longitudinal direction of the nanofibers can be observed in the TEM image are selected. Then, at each location, the fiber diameter and shell portion can be measured and the average value can be calculated.

本発明の繊維の形態は特に限定されず、単繊維でもよいし、多数の単繊維から構成される繊維束（撚糸、紡績糸、編紐など）、繊維束を集束した集束糸などでもよい。これらの繊維を二次元や三次元に織った織物（織布、不織布などを含む）等の形態に加工されていてもよい。好ましくは、本発明の繊維は、不織布の形態として使用することができる。 The form of the fiber of the present invention is not particularly limited, and may be a single fiber, a fiber bundle composed of a large number of single fibers (twisted yarn, spun yarn, knitted cord, etc.), or a bundled yarn obtained by bundling fiber bundles. These fibers may be processed into a form such as a two-dimensional or three-dimensional woven fabric (including woven fabric and non-woven fabric). Preferably, the fibers of the invention can be used in the form of nonwovens.

＜繊維の製造方法＞
本発明の繊維は、親水性高分子とタンパク質とを含む第一の溶液と、ポリアミドを含む第二の溶液とを用いて電界紡糸を行うことによって、製造することができる。 <Method for producing fiber>
The fibers of the present invention can be produced by electrospinning using a first solution containing hydrophilic polymer and protein and a second solution containing polyamide.

電界紡糸によれば、高分子溶液を用いて、ナノファイバなどの繊維を容易に作製することができる。電界紡糸においては、２種類の高分子溶液を同時に射出しながら紡糸を可能とするコアキシャルスピナレットを利用することで、コアシェル構造を持った繊維、およびこの集積体であるコアシェル不織布の作製が可能となる。 According to electrospinning, fibers such as nanofibers can be easily produced using a polymer solution. In electrospinning, by using a coaxial spinneret that enables spinning while simultaneously injecting two types of polymer solutions, it is possible to produce fibers with a core-shell structure and core-shell nonwoven fabrics that are aggregates of these fibers. Become.

親水性高分子とタンパク質とを含む第一の溶液は、上記した親水性高分子を含む溶液に上記したタンパク質を溶解させることによって調製することができる。第一の溶液における親水性高分子の濃度は特に限定されないが、一般的には１質量％～５０質量％である。第一の溶液におけるタンパク質の濃度は特に限定されないが、一般的には０．０１質量％～５０質量％である。第一の溶液には、架橋剤をさらに含めてもよい。 A first solution containing a hydrophilic polymer and a protein can be prepared by dissolving the above protein in a solution containing the above hydrophilic polymer. Although the concentration of the hydrophilic polymer in the first solution is not particularly limited, it is generally 1% by mass to 50% by mass. The protein concentration in the first solution is not particularly limited, but is generally 0.01% by mass to 50% by mass. The first solution may further contain a cross-linking agent.

ポリアミドを含む第二の溶液としては、上記したポリアミドを適当な溶媒（一例としては、トリフルオロエタノールなど）に溶解した溶液を使用することができる。第二の溶液中におけるポリアミドの濃度は特に限定されないが、一般的には、１質量％～３０質量％である。 As the second solution containing polyamide, a solution obtained by dissolving the above polyamide in a suitable solvent (eg, trifluoroethanol, etc.) can be used. Although the concentration of the polyamide in the second solution is not particularly limited, it is generally 1% by mass to 30% by mass.

電界紡糸とは、高分子溶液をシリンジに入れ、シリンジのニードルとコレクター間に高電圧をかけながらポリマー溶液を射出させ、電圧がしきい値を超えると、電荷の反発力がポリマー液滴の表面張力に打ち勝って電荷を帯びた噴流が発生し、電場内で噴流は伸長して非常に細いファイバーを形成し、コレクター上にファイバーが集積され紡糸する技術である。電界紡糸により極細の繊維が形成される。 Electrospinning involves putting a polymer solution into a syringe and injecting the polymer solution while applying a high voltage between the needle and collector of the syringe. In this technology, a charged jet is generated by overcoming the tension, and the jet is elongated in the electric field to form very thin fibers, which are accumulated on the collector and spun. Ultrafine fibers are formed by electrospinning.

コアキシャルスピナレットを利用することで、第一の溶液に含まれる親水性高分子を取り囲むように第二の溶液に含まれるポリアミドが包みつつ電界紡糸が可能となるため、コア部分となるタンパク質を含有した親水性高分子からなる繊維表面を、シェル層としてポリアミドが被覆した鞘芯構造を有する繊維が形成される。 By using a coaxial spinneret, electrospinning is possible while the polyamide contained in the second solution surrounds the hydrophilic polymer contained in the first solution so as to surround the hydrophilic polymer contained in the first solution. A fiber having a sheath-core structure is formed in which the surface of the fiber made of the hydrophilic polymer is coated with polyamide as a shell layer.

＜反応方法＞
本発明によれば、上記した本発明の繊維と、固定化されるタンパク質に対する基質とを接触させて反応を行うことを含む、反応方法が提供される。 <Reaction method>
According to the present invention, there is provided a reaction method comprising contacting the fiber of the present invention described above with a substrate for the protein to be immobilized to carry out a reaction.

本発明によれば、固定化されたタンパク質は容易にリサイクルすることができる。即ち、本発明のタンパク質を固定化した繊維は、反応混合物から濾過などにより簡単に回収することができ、回収後に、更なる反応に再利用することができる。 According to the invention, immobilized proteins can be easily recycled. That is, the protein-immobilized fiber of the present invention can be easily recovered from the reaction mixture by filtration or the like, and can be reused for further reactions after recovery.

本発明の繊維の用途は特に限定されないが、例えば、繊維に固定化したタンパク質（酵素など）を利用して物質の生産を行うバイオリアクター、繊維に固定化したタンパク質（酵素など）を利用して物質の検知を行うバイオセンサ、食品加工用素材、並びに消臭性、防汚性又は抗菌性などの機能を有する機能性繊維などの用途において使用することができる。 The use of the fiber of the present invention is not particularly limited. It can be used in applications such as biosensors that detect substances, materials for food processing, and functional fibers that have functions such as deodorizing, antifouling, and antibacterial properties.

以下の実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。 The present invention will be specifically described by the following examples, but the present invention is not limited by the examples.

コアシェル不織布の構成として、以下の不織布を使用した。
（ｉ）シェル部分にポリεカプロラクトン（PCL、図１左下）、酵素を内包するコア部分にポリアクリルアミド系の架橋高分子poly(AM/DAAM)/ADH（図２）を用いた不織布；
（ｉｉ）シェル部分にナイロン６（Nylon 6、図１右下）、酵素を内包するコア部分にポリアクリルアミド系の架橋高分子poly(AM/DAAM)/ADH（図２）を用いた不織布。
（ｉｉｉ）シェル部分にナイロン６（Nylon 6、図１右下）、酵素を内包するコア部分にポリアクリルアミド系の架橋高分子poly(HPMA/DAMA)/ADHを用いた不織布。 The following nonwoven fabric was used as the structure of the core-shell nonwoven fabric.
(i) Non-woven fabric using poly ε-caprolactone (PCL, bottom left of Fig. 1) in the shell portion and polyacrylamide crosslinked polymer poly(AM/DAAM)/ADH (Fig. 2) in the core portion encapsulating the enzyme;
(ii) A nonwoven fabric using nylon 6 (Nylon 6, FIG. 1, lower right) for the shell portion and poly(AM/DAAM)/ADH (FIG. 2) for the core portion containing the enzyme.
(iii) A nonwoven fabric using Nylon 6 (Nylon 6, FIG. 1, lower right) for the shell portion and poly(HPMA/DAMA)/ADH, a polyacrylamide-based crosslinked polymer, for the core portion containing the enzyme.

実施例１：ラクターゼ固定化コアシェル不織布の作製
20 wt% poly(AM/DAAM)の10 mM borate buffer（pH 9.2）溶液2.5 mL（0.5 gのpoly(AM/DAAM)を含む）にラクターゼ3 mgを溶解し、アジピン酸ジヒドラジド（ADH）124 mgを加えた溶液を不織布のコアファイバー前駆体溶液として調製した（poly(AM/DAAM)/ADHの化学構造は、図２参照）。 Example 1: Preparation of lactase-immobilized core-shell nonwoven fabric
Dissolve 3 mg of lactase in 2.5 mL of 20 wt% poly(AM/DAAM) in 10 mM borate buffer (pH 9.2) (containing 0.5 g of poly(AM/DAAM)) and add 124 mg of adipic acid dihydrazide (ADH). was added as a nonwoven core fiber precursor solution (see FIG. 2 for the chemical structure of poly(AM/DAAM)/ADH).

一方、８質量％のPCLあるいは１４質量％のnylon 6（アルドリッチ製）のトリフルオロエタノール（TFE）溶液をシェル成分前駆体溶液として調製した。 On the other hand, a trifluoroethanol (TFE) solution of 8 mass % PCL or 14 mass % nylon 6 (manufactured by Aldrich) was prepared as a shell component precursor solution.

上記した、コアファイバー前駆体溶液、及びシェル成分前駆体溶液をそれぞれ、異なる10 mLシリンジ（Luer lockシリンジ）に移した。
上記の２つのシリンジを、リニアアクチュエーターを備えた異なるシリンジポンプ（KDS-100、KD Scientific、米国）に配置し、PTFEチューブを介して、27Gニードル（テルモ社、poly（AM / DAAM）/ ADH）のコア溶液用）を備えたコアキシャルスピナレット（MECC Co. Ltd、日本）に接続した。上記の溶液を、高電圧（25 kV）下において、poly（AM/DAAM）/ ADH溶液では0.1 mL/h、PCL溶液では0.4 mL/h、nylon 6溶液では0.4 mL/hの線形押出速度で電界紡糸した（SD-02、MECC Co. Ltd、日本）。得られた不織布のコア成分はpoly（AM/DAAM）/ADHであり、シェル成分はPCLまたはnylon 6である。コアキシャルスピナレットの先端と、接地されたコレクター（アルミニウムプレート、150 mm ×200 mm）との間の距離は150 mmとした。 The core fiber precursor solution and the shell component precursor solution described above were each transferred to different 10 mL syringes (Luer lock syringes).
The above two syringes were placed in different syringe pumps (KDS-100, KD Scientific, USA) equipped with linear actuators and passed through PTFE tubing to 27G needles (Terumo, poly(AM/DAAM)/ADH). was connected to a coaxial spinneret (MECC Co. Ltd, Japan) equipped with a core solution of The above solutions were extruded under high voltage (25 kV) at a linear extrusion rate of 0.1 mL/h for poly(AM/DAAM)/ADH solution, 0.4 mL/h for PCL solution and 0.4 mL/h for nylon 6 solution. Electrospun (SD-02, MECC Co. Ltd, Japan). The core component of the resulting nonwoven fabric is poly(AM/DAAM)/ADH and the shell component is PCL or nylon 6. The distance between the tip of the coaxial spinneret and the grounded collector (aluminum plate, 150 mm x 200 mm) was 150 mm.

実施例２：不織布のナノ繊維構造の確認
＜走査型電子顕微鏡（SEM）測定＞
コアシェル不織布は、JEE-420T真空エバポレーター（JEOL、日本）を使用してプラズマ化学蒸着によってOsO₄を真空蒸着した。コアシェル不織布の繊維外観と集積構造は、走査型電子顕微鏡(SEM)（JSM-6301F、JEOL、日本）を使用した測定により評価した。ナノファイバーの平均直径とその標準偏差は、ソフトウェアImageJを使用して30本のナノファイバーのSEM画像から評価した。 Example 2: Confirmation of nanofiber structure of nonwoven fabric <scanning electron microscope (SEM) measurement>
The core-shell nonwoven fabric was vacuum-deposited with _OsO4 by plasma chemical vapor deposition using a JEE-420T vacuum evaporator (JEOL, Japan). The fiber appearance and aggregate structure of core-shell nonwoven fabrics were evaluated by measurements using a scanning electron microscope (SEM) (JSM-6301F, JEOL, Japan). The average nanofiber diameter and its standard deviation were evaluated from SEM images of 30 nanofibers using the software ImageJ.

＜透過型電子顕微鏡（TEM）測定＞
繊維内部のコアシェル構造の形成は、コア部分の繊維前駆体溶液にリンタングステン酸ナトリウム（0.001 wt%）を添加して作製したコアシェル不織布を用い、透過型電子顕微鏡（TEM）により評価した。リンタングステン酸塩を添加することで、コア部分とシェル部分でコントラストを得られるようにした。TEM 画像は、JEM-z2500装置（JEOL、日本）を使用して、200 kVの加速電圧で取得した。 <Transmission electron microscope (TEM) measurement>
The formation of the core-shell structure inside the fiber was evaluated by a transmission electron microscope (TEM) using a core-shell nonwoven fabric prepared by adding sodium phosphotungstate (0.001 wt%) to the fiber precursor solution of the core portion. By adding phosphotungstate, contrast can be obtained between the core and the shell. TEM images were acquired using a JEM-z2500 instrument (JEOL, Japan) at an accelerating voltage of 200 kV.

＜結果＞
得られた不織布の、SEM画像を図３に示し、TEN画像を図４に示した。
図３のSEM画像から、PCLをシェル成分とした場合と同様に、nylon 6をシェル成分に用いた場合にも、フィルム状に得られた不織布内部では、繊維同士で融合の見られない繊維積層構造が形成され、かつそれぞれの繊維の繊維径は比較的均一であることが確認された（496 ± 97 nm）。 <Results>
The SEM image of the obtained nonwoven fabric is shown in FIG. 3, and the TEN image is shown in FIG.
From the SEM image in Fig. 3, similar to the case where PCL is used as the shell component, even when nylon 6 is used as the shell component, the nonwoven fabric obtained in the form of a film does not fuse with each other in the fiber lamination. It was confirmed that the structure was formed and the fiber diameter of each fiber was relatively uniform (496±97 nm).

また、図４のTEM画像から、繊維内部にコア繊維部分とシェル部分からなる鞘芯構造の形成が見られ、更にシェル部分の厚みは100 nm以下であることも確認された。不織布繊維の繊維径が1 μmを切るほどに細く、かつシェル部分の厚みが200 nm以下であることは、コア繊維部分に固定化された酵素が高い活性を発揮する上で大事である。さらに、このコアシェル不織布をバッファー溶液（50 mM phosphate buffer (pH 7)）に３日浸漬後のSEM画像を図３に示したが、繊維同士の融合や繊維系の大きな変化は見られず、コアシェル構造が維持されていることが示唆された。 Further, from the TEM image in FIG. 4, it was confirmed that a sheath-core structure consisting of a core fiber portion and a shell portion was formed inside the fiber, and the thickness of the shell portion was 100 nm or less. It is important that the fiber diameter of the non-woven fabric is less than 1 μm and the thickness of the shell is 200 nm or less for the enzyme immobilized on the core fiber to exhibit high activity. Fig. 3 shows an SEM image of this core-shell nonwoven fabric after it was immersed in a buffer solution (50 mM phosphate buffer (pH 7)) for 3 days. It was suggested that the structure was maintained.

PCLを用いた場合と比べて、nylon 6を用いた方が、不織布作製時に、繊維同士が融合してしまう割合が低くなる傾向も見られた（１本、１本のナノ繊維が分離している）。またTEM測定より（図４）、シェルとコアナノ繊維部分がそれぞれ観測され、想定通りコア繊維をシェル部分が覆った二重構造を取っていることも確認された。 Compared to using PCL, the use of nylon 6 also showed a tendency for the fibers to fuse together during nonwoven fabric production. there). From TEM measurement (Fig. 4), the shell and core nanofiber portions were observed, respectively, confirming that the core fiber had a double structure in which the shell portion covered the core fiber as expected.

実施例３：コアシェル不織布の酵素保持能力と、低分子基質の浸透性の評価
コアシェル不織布型の酵素固定化担体の特徴として、（分子量の大きな）酵素分子はコアナノ繊維部分から漏洩することなく保持できる一方で、分子量の小さな基質分子はシェル部分を浸透し、酵素分子の閉じ込められたコアナノ繊維部分まで到達できるという性質がある。こちらが、nylon 6をシェルに用いた不織布についても発揮されるか、評価を行なった。ここでは酵素分子の代わりにFITCで蛍光ラベル化したリゾチーム、低分子基質の代わりにfluoresceinを代用し、それぞれをコアナノ繊維部分にあらかじめ内包したコアシェル不織布を作製し、これをバッファー溶液に浸漬した時の漏洩挙動から評価を行なった。 Example 3: Evaluation of enzyme retention capacity of core-shell nonwoven fabric and permeability of low-molecular-weight substrates As a feature of the core-shell nonwoven fabric-type enzyme-immobilized carrier, enzyme molecules (with large molecular weights) can be retained without leaking from the core nanofiber portion. On the other hand, substrate molecules with small molecular weights can permeate the shell portion and reach the core nanofiber portion where enzyme molecules are confined. An evaluation was conducted to see if this could also be demonstrated with a nonwoven fabric using nylon 6 as the shell. Here, we used FITC-labeled lysozyme instead of the enzyme molecule and fluorescein instead of the low-molecular-weight substrate. Evaluation was performed from the leakage behavior.

図５より、分子量の小さな低分子（fluorescein, MW 332）については、バッファー溶液への浸漬直後から、効率良い漏洩が見られた。この結果は、低分子量基質に関してはシェルにPCL、nylon 6、いずれを用いた場合にでも、浸漬バッファーに溶けたものとの素早い交換が可能であることを示唆した。一方で分子量の大きな蛋白質（リゾチーム, MW 1.4 kDa）に関しては、図６から外液への漏洩はほとんど見られないことが分かった。 From FIG. 5, efficient leakage was observed immediately after immersion in the buffer solution for low molecular weight molecules (fluorescein, MW 332). This result suggested that low-molecular-weight substrates could be rapidly exchanged with those dissolved in the soaking buffer, whether PCL or nylon 6 was used for the shell. On the other hand, as for a protein with a large molecular weight (lysozyme, MW 1.4 kDa), it was found from FIG. 6 that almost no leakage to the external solution was observed.

実施例４：固定化されたラクターゼの酵素活性の評価
＜ラクターゼの酵素活性評価＞
重さの異なるラクターゼ固定化不織布（PCLをシェルに用いたものの固定化量は0.39 mg(酵素)/g(不織布)、nylon 6をシェルに用いたものは0.46 mg(酵素)/g(不織布)）を準備し50 mM phosphate buffer（pH 7）に１５０分間、室温で浸漬・振盪（150 rpm）する操作を施した。これにより、繊維内部に内包固定化できていないラクターゼを除き切った。その後残った不織布を用いて、o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranosideを基質に用いた加水分解反応を行なった。10 mL サンプル瓶に、重さの異なる不織布と、4 mLの50 mM phosphate buffer (pH 7)を加え、さらに終濃度6 mMとなるようにo-Nitrophenyl-β-D-galactopyranosideを添加した。３７℃で２０分間反応させたのち（スターラーチップを入れて溶液を攪拌）不織布を溶液から取り除き、500 mM 炭酸ナトリウム水溶液を1 mL加えて反応を停止した。生成するo-Nitrophenolの量を吸収スペクトル測定により定量し、横軸に内包されている酵素量(mg)、縦軸に１分あたりで生成したo-Nitrophenolの量（nmol）をプロットし線型近似を行うことで、この傾き（nmol/(min mg)）から酵素活性の評価を行った。なお取り出した不織布は、50 mM Phosphate buffer（pH 7）で洗浄後、再度同じ実験に用いた。この再利用実験は４セット行った。また再利用２回目と３回目の間では、一旦酵素固定化不織布を洗浄乾燥し４℃で３日間放置して利用した。また、同じ量のラクターゼがバッファー溶液中に溶けている場合の活性との比較も行なった。この結果を表１及び表２にまとめた。 Example 4: Evaluation of enzyme activity of immobilized lactase <Evaluation of enzyme activity of lactase>
Lactase-immobilized non-woven fabrics with different weights (the immobilized amount is 0.39 mg (enzyme)/g (non-woven fabric) when PCL is used as the shell, and 0.46 mg (enzyme)/g (non-woven fabric) when nylon 6 is used as the shell) ) was prepared and immersed and shaken (150 rpm) in 50 mM phosphate buffer (pH 7) for 150 minutes at room temperature. As a result, the lactase that was not encapsulated and immobilized inside the fiber was removed. After that, using the remaining nonwoven fabric, a hydrolysis reaction was performed using o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranoside as a substrate. Non-woven fabrics of different weights and 4 mL of 50 mM phosphate buffer (pH 7) were added to 10 mL sample bottles, and o-Nitrophenyl-β-D-galactopyranoside was added to a final concentration of 6 mM. After reacting at 37° C. for 20 minutes (the solution was stirred with a stirrer tip), the non-woven fabric was removed from the solution, and 1 mL of 500 mM sodium carbonate aqueous solution was added to terminate the reaction. The amount of o-Nitrophenol produced is quantified by absorption spectrum measurement, and the amount of enzyme contained (mg) is plotted on the horizontal axis, and the amount of o-Nitrophenol produced per minute (nmol) on the vertical axis is plotted and linearly approximated. Enzyme activity was evaluated from this slope (nmol/(min mg)). The removed nonwoven fabric was washed with 50 mM Phosphate buffer (pH 7) and then used again in the same experiment. Four sets of this reuse experiment were performed. Between the second and third reuses, the enzyme-immobilized nonwoven fabric was once washed and dried, and left at 4° C. for 3 days before use. A comparison was also made with the activity when the same amount of lactase is dissolved in a buffer solution. The results are summarized in Tables 1 and 2.

表１より、シェルにnylon 6を用いたラクターゼ固定化不織布の場合には、初回使用時に関しては溶液に同量の酵素を溶かした場合とほぼ同じ活性（約100%）が見られ、その後更に４回再利用を行なったが、４回目においても８０％以上（80.3 %）の活性維持が見られた。一方で表２より、シェルにPCLを用いたラクターゼ固定化不織布の場合には、初回使用時が溶液に同量の酵素を溶かした場合の5割弱（48.3 %）、その後更に４回再利用を行なった場合に、3割程度（30.0 %）まで、活性低下が見られた。 From Table 1, in the case of the lactase-immobilized nonwoven fabric using nylon 6 for the shell, almost the same activity (about 100%) was observed at the first use as when the same amount of enzyme was dissolved in the solution, and then further It was reused 4 times, and even in the 4th time, 80% or more (80.3%) of the activity was maintained. On the other hand, from Table 2, in the case of the lactase-immobilized nonwoven fabric using PCL for the shell, the initial use was slightly less than 50% (48.3%) of when the same amount of enzyme was dissolved in the solution, and then reused four more times. , activity decreased to about 30% (30.0%).

一方で再利用した場合の酵素活性の変化に関しては、nylon 6をシェルに用いた場合の方が、PCLをシェルに用いた場合と比較し、再利用時の活性低下が小さくなる傾向が見られた。 On the other hand, regarding the change in enzyme activity when reused, the decrease in activity upon reuse tends to be smaller when nylon 6 is used as the shell than when PCL is used as the shell. rice field.

実施例５：ラクターゼ固定化コアシェル不織布
（作製方法）
20 wt% poly(AM/DAAM)の100 mM phosphate buffer（pH 8.0）溶液2.5 mL（0.5 gのpoly(AM/DAAM)を含む）にラクターゼ6 mgを溶解し、アジピン酸ジヒドラジド（ADH）187 mgを加えた溶液を不織布のコアファイバー前駆体溶液として調製した（poly(AM/DAAM)、ADHの化学構造は、図２参照）。 Example 5: Lactase-immobilized core-shell nonwoven fabric (manufacturing method)
Dissolve 6 mg of lactase in 2.5 mL of 20 wt% poly(AM/DAAM) in 100 mM phosphate buffer (pH 8.0) (containing 0.5 g of poly(AM/DAAM)) and add 187 mg of adipic acid dihydrazide (ADH). was added as a nonwoven core fiber precursor solution (poly(AM/DAAM), see FIG. 2 for the chemical structure of ADH).

一方、８質量％のPCLあるいは１０質量％のnylon 6（アルドリッチ製）のトリフルオロエタノール（TFE）溶液をシェル成分前駆体溶液として調製した。 On the other hand, a trifluoroethanol (TFE) solution of 8 mass % PCL or 10 mass % nylon 6 (manufactured by Aldrich) was prepared as a shell component precursor solution.

上記した、コアファイバー前駆体溶液、及びシェル成分前駆体溶液をそれぞれ、異なる10 mLシリンジ（Luer lockシリンジ）に移した。
上記の２つのシリンジを、リニアアクチュエーターを備えた異なるシリンジポンプ（KDS-100、KD Scientific、米国）に配置し、PTFEチューブを介して、27Gニードル（テルモ社、poly（AM/DAAM）/ADH）のコア溶液用）を備えたコアキシャルスピナレット（MECC Co. Ltd、日本）に接続した。上記の溶液を、高電圧（25 kV）下において、poly（AM/DAAM）/ADH溶液では0.2 mL/h、PCL溶液では0.8 mL/h、nylon 6溶液では1.0 mL/hの線形押出速度で電界紡糸した（SD-02、MECC Co. Ltd、日本）。得られた不織布のコア成分はpoly（AM/DAAM）/ADHであり、シェル成分はPCLまたはnylon 6である。コアキシャルスピナレットの先端と、接地されたコレクター（アルミニウムプレート、150 mm × 200 mm）との間の距離は150 mmとした。 The core fiber precursor solution and the shell component precursor solution described above were each transferred to different 10 mL syringes (Luer lock syringes).
The above two syringes were placed in different syringe pumps (KDS-100, KD Scientific, USA) equipped with linear actuators and passed through PTFE tubing to 27G needles (Terumo, poly(AM/DAAM)/ADH). was connected to a coaxial spinneret (MECC Co. Ltd, Japan) equipped with a core solution of The above solutions were extruded under high voltage (25 kV) at a linear extrusion rate of 0.2 mL/h for poly(AM/DAAM)/ADH solution, 0.8 mL/h for PCL solution, and 1.0 mL/h for nylon 6 solution. Electrospun (SD-02, MECC Co. Ltd, Japan). The core component of the resulting nonwoven fabric is poly(AM/DAAM)/ADH and the shell component is PCL or nylon 6. The distance between the tip of the coaxial spinneret and the grounded collector (aluminum plate, 150 mm x 200 mm) was 150 mm.

（評価）
実施例４の＜ラクターゼの酵素活性評価＞に記載の方法と同様に、再利用実験を１０セット行った（１０回の繰り返し実験）。
その結果、PCLをシェルに持つLactase固定化不織布では、再使用１０回目の相対的な酵素活性(%)は80%であった。また、Nylon 6をシェルに持つLactase固定化不織布では、再使用１０回目の相対的な酵素活性(%)は90%であった。実施例５においては、溶媒としてリン酸バッファーpH 8.0を使用したことによりADHによる架橋反応が早くなったことから、繊維外に酵素が漏洩しにくくなり、高い酵素活性が維持されたものと考えられる。 (evaluation)
In the same manner as the method described in <Evaluation of lactase enzymatic activity> in Example 4, 10 sets of reuse experiments were conducted (10 repeated experiments).
As a result, the lactase-immobilized nonwoven fabric having PCL as a shell had a relative enzyme activity (%) of 80% after 10 reuses. In addition, the lactase-immobilized nonwoven fabric having Nylon 6 as the shell had a relative enzyme activity (%) of 90% after 10 reuses. In Example 5, the use of phosphate buffer pH 8.0 as the solvent accelerated the cross-linking reaction by ADH, which is considered to prevent the enzyme from leaking out of the fiber and to maintain high enzyme activity. .

実施例６：リパーゼ固定化コアシェル不織布
（作製方法）
20 wt% poly(AM/DAAM)の100 mM phosphate buffer（pH 8.0）溶液2.5 mL（0.5 gのpoly(AM/DAAM)を含む）にFITC修飾リパーゼ25 mgを溶解し、アジピン酸ジヒドラジド（ADH）187 mgを加えた溶液を不織布のコアファイバー前駆体溶液として調製した（poly(AM/DAAM)、ADHの化学構造は、図２参照）。 Example 6: Lipase-immobilized core-shell nonwoven fabric (manufacturing method)
Dissolve 25 mg of FITC-modified lipase in 2.5 mL of 20 wt% poly(AM/DAAM) in 100 mM phosphate buffer (pH 8.0) (containing 0.5 g of poly(AM/DAAM)) and add adipic acid dihydrazide (ADH). A solution containing 187 mg was prepared as a nonwoven core fiber precursor solution (poly(AM/DAAM), see FIG. 2 for the chemical structure of ADH).

上記した、コアファイバー前駆体溶液、及びシェル成分前駆体溶液をそれぞれ、異なる10 mLシリンジ（Luer lockシリンジ）に移した。
上記の２つのシリンジを、リニアアクチュエーターを備えた異なるシリンジポンプ（KDS-100、KD Scientific、米国）に配置し、PTFEチューブを介して、27Gニードル（テルモ社、poly（AM/DAAM）/ADH）のコア溶液用）を備えたコアキシャルスピナレット（MECC Co. Ltd、日本）に接続した。上記の溶液を、高電圧（25 kV）下において、poly（AM/DAAM）/ADH溶液では0.2 mL/h、PCL溶液では0.8 mL/h、nylon 6溶液では1.0 mL/hの線形押出速度で電界紡糸した（SD-02、MECC Co. Ltd、日本）。得られた不織布のコア成分はpoly（AM /DAAM）/ADHであり、シェル成分はPCLまたはnylon 6である。コアキシャルスピナレットの先端と、接地されたコレクター（アルミニウムプレート、150 mm × 200 mm）との間の距離は150 mmとした。 The core fiber precursor solution and the shell component precursor solution described above were each transferred to different 10 mL syringes (Luer lock syringes).
The above two syringes were placed in different syringe pumps (KDS-100, KD Scientific, USA) equipped with linear actuators and passed through PTFE tubing to 27G needles (Terumo, poly(AM/DAAM)/ADH). was connected to a coaxial spinneret (MECC Co. Ltd, Japan) equipped with a core solution of The above solutions were extruded under high voltage (25 kV) at a linear extrusion rate of 0.2 mL/h for poly(AM/DAAM)/ADH solution, 0.8 mL/h for PCL solution, and 1.0 mL/h for nylon 6 solution. Electrospun (SD-02, MECC Co. Ltd, Japan). The core component of the resulting nonwoven fabric is poly(AM/DAAM)/ADH and the shell component is PCL or nylon 6. The distance between the tip of the coaxial spinneret and the grounded collector (aluminum plate, 150 mm x 200 mm) was 150 mm.

（評価１）水中での形状維持
5 mm×5 mm 程度に切った不織布を、2.0 mL エッペンチューブに入れ、1.5 mL 程度のイオン交換水に浸漬した。7日間室温で浸漬後の外観とSEM画像による繊維径を確認した。
その結果、PCLをシェルに持つリパーゼ固定化不織布は溶解したが、Nylonをシェルに持つリパーゼ固定化不織布は形状を維持し、繊維径は、イオン交換水に浸漬前は422 ± 115 nmであり、イオン交換水への浸漬後は475 ± 98 nmであった。 (Evaluation 1) Maintaining shape in water
A non-woven fabric cut to about 5 mm × 5 mm was placed in a 2.0 mL Eppendorf tube and immersed in about 1.5 mL of deionized water. After soaking at room temperature for 7 days, the appearance and the fiber diameter were confirmed by SEM images.
As a result, the lipase-immobilized nonwoven fabric with PCL in the shell dissolved, but the lipase-immobilized nonwoven fabric with Nylon in the shell maintained its shape, and the fiber diameter was 422 ± 115 nm before immersion in deionized water. After immersion in ion-exchanged water, it was 475±98 nm.

（評価２）加水分解活性評価
50 mM リン酸緩衝液（pH 7）2 mL に、所定量のリパーゼ固定化不織布を浸漬した。ここへ、60 mM p-ニトロフェニル酪酸のアセトン溶液を60 μL 添加し、３７℃で３０分反応した。各リパーゼ固定化不織布の添加量は内包されているリパーゼ量を基準に決定し、１つの反応溶液あたりリパーゼが5、10、15、20、25 μg 添加されるようにした。反応後不織布を反応溶液から分離し、加水分解反応に進行に伴い生成するp-ニトロフェノラートに由来する吸光度から、各反応条件での反応生成物の量を評価した。酵素活性は、酵素1 mg が1 分あたりに基質分子（nmol）を加水分解する活性を１ユニット（nmol/(mg min)）と定義し評価した。同様の実験を3回繰り返した。この結果を表３にまとめた。 (Evaluation 2) Hydrolysis activity evaluation
A predetermined amount of lipase-immobilized nonwoven fabric was immersed in 2 mL of 50 mM phosphate buffer (pH 7). 60 μL of an acetone solution of 60 mM p-nitrophenylbutyric acid was added thereto, and reacted at 37° C. for 30 minutes. The amount of each lipase-immobilized nonwoven fabric to be added was determined based on the amount of lipase contained therein, and 5, 10, 15, 20, and 25 μg of lipase were added per reaction solution. After the reaction, the nonwoven fabric was separated from the reaction solution, and the amount of the reaction product under each reaction condition was evaluated from the absorbance derived from the p-nitrophenolate produced as the hydrolysis reaction progressed. Enzyme activity was evaluated by defining the activity of hydrolyzing a substrate molecule (nmol) per minute with 1 mg of enzyme as 1 unit (nmol/(mg min)). A similar experiment was repeated three times. The results are summarized in Table 3.

表３に示す通り、PCL、Nylon 6のいずれの部材を用いた場合でもリパーゼの加水分解活性が確認できた。加水分解活性に関しては、Nylon 6を用いた場合の方が、高い活性を示し、繰り返し使用における活性保持率も高い結果となった。 As shown in Table 3, lipase hydrolysis activity was confirmed in both PCL and Nylon 6 members. As for the hydrolytic activity, the use of Nylon 6 showed higher activity, and the activity retention rate after repeated use was also higher.

（評価３）エステル交換活性評価
tert-ブチルメチルケトン2.5 mL に(±)-1-フェニルエタノール 0.5 mmol、酢酸ビニル2.5 mmol を溶解し、ここへ所定量のリパーゼ固定化不織布を浸漬した。そのまま３７℃で４８、１００時間後、反応後不織布を反応溶液から分離し、1H-NMR を用いた反応率の算出と、キラルカラム（ダイセル社、CHIRALCELL OD-H）を用いた反応の不斉選択性の評価を行った。酵素1 mg が1 時間あたりに基質分子（μmol）エステル交換する量を１ユニット（μmol/(mg hour)）と定義する。この結果を表４に示す。 (Evaluation 3) Evaluation of transesterification activity
0.5 mmol of (±)-1-phenylethanol and 2.5 mmol of vinyl acetate were dissolved in 2.5 mL of tert-butyl methyl ketone, and a predetermined amount of lipase-immobilized nonwoven fabric was immersed therein. After 48 and 100 hours at 37°C, the non-woven fabric was separated from the reaction solution after the reaction, and the reaction rate was calculated using 1H-NMR and the asymmetric selection of the reaction was performed using a chiral column (Daicel, CHIRALCELL OD-H). sex was evaluated. One unit (μmol/(mg hour)) is defined as the transesterification amount of substrate molecules (μmol) transesterified by 1 mg of enzyme per hour. The results are shown in Table 4.

表４に示す通り、PCL、Nylon6のいずれの部材を用いた場合でもエステル交換活性が確認できた。また、不斉選択性も維持されていた。 As shown in Table 4, transesterification activity was confirmed in both PCL and Nylon6 members. In addition, chiral selectivity was maintained.

実施例７：乳酸脱水素酵素（LDH）固定化コアシェル（Poly（HPMA/DAMA））不織布
（作製方法）
25 wt% poly(HPMA/DAAM)(HPAA:DAMA=8:2)( Poly（HPMA/DAMA）には細胞毒性がない)の100 mM phosphate buffer（pH 7.0）溶液2.0 mL（0.5 gのpoly(HPMA/DAMA)を含む）にFITC修飾LDH 5 mgを溶解し、アジピン酸ジヒドラジド（ADH）57.6 mgを加えた溶液を不織布のコアファイバー前駆体溶液として調製した（poly(HPMA/DAMA)、ADHの化学構造は、図２参照）。HPMAは、N-（2-ヒドロキシプロピル）メタクリルアミドを意味する。 DAMAは、ジアセトンメタクリルアミドを意味する。 Example 7: Lactate dehydrogenase (LDH)-immobilized core-shell (Poly (HPMA/DAMA)) nonwoven fabric (manufacturing method)
25 wt% poly(HPMA/DAAM) (HPAA:DAMA=8:2) (Poly(HPMA/DAMA) has no cytotoxicity) in 100 mM phosphate buffer (pH 7.0) 2.0 mL (0.5 g of poly( A nonwoven core fiber precursor solution was prepared by dissolving 5 mg of FITC-modified LDH in poly(HPMA/DAMA) and adding 57.6 mg of adipic acid dihydrazide (ADH) (poly(HPMA/DAMA), ADH). See Figure 2 for the chemical structure). HPMA means N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide. DAMA means diacetone methacrylamide.

一方、１０質量％のnylon 6（アルドリッチ製）のトリフルオロエタノール（TFE）溶液をシェル成分前駆体溶液として調製した。 On the other hand, a 10 mass % nylon 6 (manufactured by Aldrich) trifluoroethanol (TFE) solution was prepared as a shell component precursor solution.

上記した、コアファイバー前駆体溶液、及びシェル成分前駆体溶液をそれぞれ、異なる10 mLシリンジ（Luer lockシリンジ）に移した。
上記の２つのシリンジを、リニアアクチュエーターを備えた異なるシリンジポンプ（KDS-100、KD Scientific、米国）に配置し、PTFEチューブを介して、27Gニードル（テルモ社、poly(HPMA/DAAM) / ADH）のコア溶液用）を備えたコアキシャルスピナレット（MECC Co. Ltd、日本）に接続した。上記の溶液を、高電圧（25kV）下において、poly(HPMA/DAAM)/ ADH溶液では0.3 mL/h、nylon 6溶液では1.2 mL/hの線形押出速度で電界紡糸した（SD-02、MECC Co. Ltd、日本）。得られた不織布のコア成分はpoly(HPMA/DAAM)/ADHであり、シェル成分はnylon 6である。コアキシャルスピナレットの先端と、接地されたコレクター（アルミニウムプレート、150 mm × 200 mm）との間の距離は150 mmとした。 The core fiber precursor solution and the shell component precursor solution described above were each transferred to different 10 mL syringes (Luer lock syringes).
The above two syringes were placed in different syringe pumps (KDS-100, KD Scientific, USA) equipped with linear actuators and passed through PTFE tubing to 27G needles (Terumo, poly(HPMA/DAAM)/ADH). was connected to a coaxial spinneret (MECC Co. Ltd, Japan) equipped with a core solution of The above solutions were electrospun (SD-02, MECC Ltd., Japan). The core component of the resulting nonwoven fabric is poly(HPMA/DAAM)/ADH and the shell component is nylon 6. The distance between the tip of the coaxial spinneret and the grounded collector (aluminum plate, 150 mm x 200 mm) was 150 mm.

（活性の評価）
0.2 M Tris-HCl酸緩衝液（pH 8）1 mLに、所定量のLDH固定化不織布(0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 mg)を3時間振とうしながら浸漬した。ここへ、反応液（320 mM L-乳酸、150mM 1-MPMS、6.4 mM NAD⁺、2.6 mM WST-1）を1 mL添加し、遮光下、室温で３０分反応した。1M酢酸1 mLを添加して反応停止後、438nmの吸光度を測定した。 (Evaluation of activity)
A predetermined amount of LDH-immobilized nonwoven fabric (0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 mg) was immersed in 1 mL of 0.2 M Tris-HCl acid buffer (pH 8) for 3 hours while shaking. To this, 1 mL of reaction solution (320 mM L-lactic acid, 150 mM 1-MPMS, 6.4 mM NAD ⁺ , 2.6 mM WST-1) was added and reacted at room temperature for 30 minutes under light shielding. 1 mL of 1 M acetic acid was added to stop the reaction, and the absorbance at 438 nm was measured.

測定された酵素活性は、1.01 U[nmol/（mg min)] であった。ただし、ここで用いた質量は、酵素の質量ではなく不織布の質量である。コア部材として細胞毒性がないpoly(HPMA/DAMA)を用いて乳酸脱水素酵素を内包した不織布において乳酸脱水素酵素活性を確認することができた。 The measured enzymatic activity was 1.01 U [nmol/(mg min)]. However, the mass used here is the mass of the nonwoven fabric, not the mass of the enzyme. Lactate dehydrogenase activity was confirmed in the nonwoven fabric containing lactate dehydrogenase using non-cytotoxic poly(HPMA/DAMA) as the core member.

Claims

コア部分と、前記コア部分を被覆するシェル部分とから構成されるコアシェル構造を有する繊維であって、前記コア部分にタンパク質が固定化されており、前記シェル部分がポリアミドを含む、繊維。 A fiber having a core-shell structure composed of a core portion and a shell portion covering the core portion, wherein a protein is immobilized on the core portion, and the shell portion contains a polyamide.

タンパク質が酵素である、請求項１に記載の繊維。 A fiber according to claim 1, wherein the protein is an enzyme.

ポリアミドがナイロンである、請求項１に記載の繊維。 A fiber according to claim 1, wherein the polyamide is nylon.

コア部分が、親水性高分子を含む、請求項１に記載の繊維。 2. The fiber of Claim 1, wherein the core portion comprises a hydrophilic polymer.

繊維径が、１０ｎｍ～１０μｍである、請求項１から４の何れか一項に記載の繊維。 A fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein the fiber diameter is between 10 nm and 10 µm.

シェル部分の厚さが、１ｎｍ～１μｍである、請求項１から４の何れか一項に記載の繊維。 A fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the shell portion is between 1 nm and 1 µm.

タンパク質の含有量が、繊維１ｇあたり０．０１ｍｇ～２００ｍｇである、請求項１から４の何れか一項に記載の繊維。 The fiber according to any one of the preceding claims, wherein the protein content is between 0.01 mg and 200 mg/g of fiber.

不織布の形態である、請求項１から４の何れか一項に記載の繊維。 5. The fiber of any one of claims 1-4, in the form of a nonwoven.

親水性高分子とタンパク質とを含む第一の溶液と、アミドを含む第二の溶液とを用いて電界紡糸を行うことを含む、請求項１から４の何れか一項に記載の繊維の製造方法。 5. Manufacturing a fiber according to any one of claims 1 to 4, comprising electrospinning with a first solution containing a hydrophilic polymer and a protein and a second solution containing an amide. Method.

第一の溶液が、架橋剤をさらに含む、請求項９に記載の方法。 10. The method of claim 9, wherein the first solution further comprises a cross-linking agent.

請求項１から４の何れか一項に記載の繊維と基質とを接触させて反応を行うことを含む、反応方法。 A reaction method comprising bringing the fiber according to any one of claims 1 to 4 into contact with a substrate for reaction.