Ji Ha Lee 李 志河
Associate Professor
Institute for Fiber Engineering and Science, Faculty of Textile Science and Technology, Shinshu University
信州大学 繊維学部
繊維科学研究所 准教授
〒386-8567 長野県上田市常田3-15-1 K202
+81-0268-21-5571
E-mail: leejiha(at)shinshu-u.ac.jp
SGDsが提唱され、環境問題への意識もさらに高まりを見せる現代。課題のひとつである現行プラスチックの代替を実現する可能性を秘めているのが、私が研究している「超分子ゲル」です。
容易にリサイクルできる新時代のプラスチック
一般的に物質は、複数の分子が強く結びつく「共有結合」をすることで形を保っています。その一例として、プラスチックは、分子同士の強力な結びつきにより実生活で必要な強度を保つ反面、分解して廃棄したり、再利用をするのは困難とされています。
一方、超分子は「超分子相互作用」と呼ばれるゆるい結びつきで分子同士が繋がり、ネットワークを形成した状態を言います。ゆるい結びつきなので、温度変化や光などの外部刺激によって構成分子がくっついたり離れたりするほか、構成分子単独では発揮できない機能を発現するといった特徴があります。なかでも「超分子ゲル」は、この超分子相互作用を利用して作ったもので、液体と固体の中間のような物質です。
このゲルに光を当てたり水をつけたりといった外部刺激を加えると、ゲルの硬さが変わったり、伸縮したりと面白い変化が観測されます。
日々、実験を重ね、私たちはこのゲルが既存のプラスチック以上の強度になると見出しました。
このゲルは実生活で活用するのに十分な硬さを持ち、超分子作用で結びついているため外部刺激を加えることで、分解することも可能となります。
現在は、容易にリサイクル可能で環境問題に貢献できる新しい超分子ゲル材料の創製を目指して研究を進めています。
医療への貢献も視野に超分子結合の抱える課題と向き合う
私が取り組んでいる研究のひとつに、超分子ゲルを利用した「DDS（Drug Delivery System）」があります。これは薬物送達システムと呼ばれ、必要な部位に必要な量、必要な時間をかけて薬を届ける技術です。
研究ではタンパク質や多糖類で作ったゲルにモデル薬物を混ぜて乾燥させ、フィルム状にしたものの分析しています。ゲルにはあらかじめ服薬する人に合わせて適切な量の薬を混ぜることができます。また、フィルム状にすることで絆創膏や化粧品のシートマスクのように皮膚に応用できるのもポイントです。
しかし、超分子相互作用で繋がる物質は外部刺激に弱いため、共有結合と比べ安定性を欠きます。安定性を向上させるためには、強度の高いフィルムを作ると薬の放出量は減ってしまいます。
反対に、フィルムに伸縮性を持たせると薬の放出量は増えますが、安定性がなくなってしまうというジレンマがあります。
こうした課題を解決するためデータを集め、社会での実用化を目指し、研究を続けています。
FY 2026:
- Hydrolyzed eggshell-membrane derived B,N,O,P-doped 3d-hierarchical porous active carbon electrodes for high performance supercapacitors
Gopiraman Mayakrishnan*,Muhammad Nauman Sarwar, Azeem Ullah, Muhammad Farooq, Jian Shi, Ji Ha Lee*, Ick Soo Kim*
Journal of Energy Storage (2026) 141 119341 (IF 9.8) - Sustainable Electrospun Cellulose Nanocomposites with Embedded 0D/2D Carbon Nanoarchitectures for Multifunctional Water Remediations
Muhammad Adnan, Maira Khalid, Muhammad Nauman Sarwar, Sana Ullah , Azeem Ullah ,Ji Ha Lee, Yasuhito Mukai , Gopiraman Mayakrishnan*, Ick Soo Kim*
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2026, 138828 (IF 5.4)
FY 2025:
- Kinetically controlled self-assembly of Zn-porphyrin nanostructures via surfactant-assisted micelle formation
Yun Mi Park, Ka Young Kim, Juyeong Kim, Ji Ha Lee*, Jong Hwa Jung* and Sung Ho Jung*
RSC Adv., 2025,15, 48757-48761 (IF 4.6) - NiCoMo nano-alloys embedded B,N,O,F,P-rich fibrous 2D-carbonnanoflakes/MXene nanocomposites with hierarchical structure for high performance supercapacitors
Gopiraman Mayakrishnan, Muhammad Nauman Sarwar, Seungjoon Lee, Chunhong Zhu, Ji Ha Lee, Azeem Ullah, Ick Soo Kim*
Advanced Composites and Hybrid Materials (2025) 8:428 (IF 21.8) - Tunable pH-Responsive Release Kinetics of Doxorubicin from Iron Oxide-Loaded Cellulose Acetate Nanofibers for Localized Drug Delivery
Dayae Kang, Ji Ha Lee*, Azeem Ullah, Gopiraman Mayakrishnan, Chieri Inada, Tomoki Nishimura, Jungsoon Lee*, Ick Soo Kim*
ACS Applied Polymer Materials, 2025, 7, 12732 (IF 4.8) - Hierarchical CuCo-Oxide/N-Doped Graphene-CNTs 3D Composite Material for High-performance Energy Storage and Environmental Sustainability
Gopiraman Mayakrishnan, Ramkumar Vanaraj, Bharathi Arumugam, Cadiam Mohan Babu, Madhappan Santhamoorthy, Azeem Ullah, Ji Ha Lee, Seong Cheol Kim*, Ick Soo Kim*
Advanced Composites and Hybrid Materials, 2025, 8, 352 (IF 21.8) - Green fabrication of vertical 3D layered PVA Nanofiber/Submicron fiber membrane for High-Performance particulate filtration
Ling Wang, Junpeng Xiong, Fanghua Liang, Azeem Ullah, Sabeen Gohar, Gopiraman Mayakrishnan, Ji Ha Lee, Ick Soo Kim*
Chemical Engineering Journal, 2025, 516, 164018 (IF 13.2) - Green and facile fabrication of high-performance antibacterial nanofiber materials with low cytotoxicity using eggshell membrane hydrolysate
Ling Wang , Junpeng Xiong , Fanghua Liang , Azeem Ullah, Sabeen Gohar, Gopiraman Mayakrishnan, Ji Ha Lee, Ick Soo Kim*
Materials &Design, 2025, 254, 114031 (IF 7.9) - Colorimetric Chitosan Films with Tunable Drug Release Ratio: Effect of Citric Acid and Acetic Acid Concentration Ratio and Drying Temperature
Hiroya Tsubota, Mai Horita, Akihiro Yabuki , Noriko Miyamoto, Sung Ho Jung*, Ji Ha Lee*
ACS Omega, 2025, 10, 9, 9088–9095 (IF 4.3) - Ultrahigh β-phase content polyvinylidene fluoride/boron nitride true-nanoscale fibers based composites for stable and highly sensitive self-powered flexible sensors
Junpeng Xiong ab, Ling Wang ab, Fanghua Liang ab, Bangjia Lin ab, Muhammad Asim Iqbal ab, Gopiraman Mayakrishnan b, Jian Shi b, Ji Ha Leeb, Chunhong Zhu ab, Ick Soo Kim b
Nano Energy, 2025, 135,110626 (IF 17.1)
FY 2024:
- Controllable rheological properties of UV-responsive calix[4]arene gel for encapsulation and release of drug
Ji Ha Lee*, Wataru Kanda, Tomoyuki Tachibana, Minhye Kim, Sung Ho Jung,* Riku Kawasaki, and Akihiro Yabuki *
RSC Advances, 2024,14, 39142-39146 - Simple and facile synthesis of a CuS film using a copper formate–thioacetamide complex ink
Tomoyuki Tachibana, Yuri Osaki, Ji Ha Lee*, Akihiro Yabuki*
Curr Appl Phys, 2024, 66, 81–87 - Controllable Drug-Release Ratio and Rate of Doxorubicin-Loaded Natural Composite Films Based on Polysaccharides: Evaluation of Transdermal Permeability Potential
Ji Ha Lee*, Hiroya Tsubota, Tomoyuki Tachibana
ACS Omega, 2024, 9, 1, 1936–1944
FY 2023:
- Platinum(II) terpyridine-based supramolecular polymer gels with induced chirality
Hyoung Wook Kang, Ji Ha Lee*, Moo Lyong Seo* and Sung Ho Jung*
Soft Matter, 2023, Advance Article - Controlled Release of Drug-Encapsulated Protein Films with Various Sodium Dodecyl Sulfate Concentrations
Ji Ha Lee*, Hiroya Tsubota, Tomoyuki Tachibana, Nanami Kono, Shogo Kawamura, Keita Yamana, Riku Kawasaki, Akihiro Yabuki
Langmuir, 2023, 39, 8908-8915 - Exploring the effects of glyco-copolymer architectures on the solution self-assembly of amphiphilic thermoresponsive linear, star, and cyclic polymers
Naoki Ozawa, Ji Ha Lee, Isamu Akiba, and Tomoki Nishimura*
Polym. Chem., 2023, 14, 3834-3842, Front Cover - Drug-Loaded Biocompatible Chitosan Polymeric Films with Both Stretchability and Controlled Release for Drug Delivery
Ji Ha Lee*, Tomoyuki Tachibana, Hijiri Wadamori, Keita Yamana, Riku Kawasaki, Shogo Kawamura, Hinata Isozaki, Mina Sakuragi, Isamu Akiba, and Akihiro Yabuki*
ACS Omega, 2023, 8, 1, 1282–1290, Open Access
FY 2022:
- Simple direct fabrication of manganese oxide 3-D electrodes on Ni foam via thermal decomposition of manganese Formate-Amine ink for supercapacitors
AkihiroYabuki*, Tomoya Ashida, Tomoyuki Tachibana, Ji Ha Lee, Indra Wahyudhin Fathona
Materials Science and Engineering B. 2022, 285, 115962 - Circularly Polarized Luminescence Active Supramolecular Nanotubes Based on PtII Complexes That Undergo Dynamic Morphological Transformation and Helicity Inversion
Seok Gyu Kang, Ka Young Kim, Yumi Cho, Dong Yeun Jeong, Ji Ha Lee, Tomoki Nishimura, Shim Sung Lee, Sang Kyu Kwak, Youngmin You, Jong Hwa Jung*
Angewandte Chemie International Edition, 2022, 61, e202207310 - Electrochemical reduction of carbon dioxide to C2 products using a copper-sulfide, nanoparticle electrode synthesized by thermal decomposition of sulfur and copper-amine complex ink
Akihiro Yabuki*, Yuta Iwamura, Tomoyuki Tachibana and Ji Ha Lee*
New Journal of Chemistry, 2022, 46, 19633-19637 - Simple synthesis of copper sulfide film using self-reducible copper formate-amine-sulfur complex paste at less than 200 °C
Akihiro Yabuki*, Tomoyuki Tachibana, Hijiri Wadamori, Ji Ha Lee*
Chemical Physics Letters, 2022, 793, 139460 - Organic solvent-based thermo-electrochemical cells of an iron(II/III) triflate redox coupling for use in harvesting low-grade waste heat at 100-200 ˚C
Sohei Asai, Ji Ha Lee, Akihiro Yabuki, Soonchul Kang
Sustainable Energy &Fuels, 2022, 6, 1940-1944 - In Situ Supramolecular Gel formed by cyclohexane diamine with aldehyde derivative
Jaehyeon Park, Minhye Kim, Moo Lyong Seo, Ji Ha Lee*, and Jong Hwa Jung*
Polymers, 2022, 14(3), 400
FY 2021:
- Simple Formation of Cancer Drug-containing Self-Assembled Hydrogels with Temperature and pH-Responsive Release
Ji Ha Lee*, Tomoyuki Tachibana, Keita Yamana, Riku Kawasaki, Akihiro Yabuki*
Langmuir, 37, 38, 2021, 11269-11275 Front Cover - Stretchable calix[4] arene-based gels by induction of water
Jaehyeon Park, Sukyoung Kim, Shim Sung Lee, Jong-Hyun Kim, Joung-Man Park, Ji Ha Lee*, Jong Hwa Jung* Journal of Applied Polymer Science 2021, 138:e51235 - Effective release of corrosion inhibitor by cellulose nanofibers and zeolite particles in self-healing coatings for corrosion protection
Akihiro Yabuki*, Masato Kanagaki, Chikara Nishikawa, Ji Ha Lee, Indra Wahyudhin Fathona
Progress in Organic Coatings, 2021, 154, 106194 - Self-reducible copper complex inks with two amines for copper conductive films via calcination below 100℃
Soonchul Kang, Kazuya Tasaka, Ji Ha Lee, Akihiro Yabuki*
Chemical Physics Letters, 2021, 763, 138248 - 矢吹彰広、李志河、セルロースナノファイバーを活用した自己修復性防食コーティング, 日本ゴム協会誌, 94巻, pp. 66-71, 20210215
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