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光応答性有機-無機ハイブリッド中空カプセルの創成

研究課題

研究課題/領域番号 18850009
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 無機工業材料
研究機関名古屋大学

研究代表者

片桐 清文  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30432248)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,580千円 (直接経費: 2,580千円)
2007年度: 1,270千円 (直接経費: 1,270千円)
2006年度: 1,310千円 (直接経費: 1,310千円)
キーワード有機-無機複合体 / チタニア / 交互積層法 / ゾルーゲル法 / 脂質二分子膜 / 紫外線 / 外部刺激応答材料 / 薬物運搬体 / ゾル-ゲル法
研究概要

本研究では、コロイド粒子を鋳型に用い、その表面に高分子電解質などを交互積層して作製したコアーシェル粒子を用い、鋳型の除去によって中空カプセルを作製し、さらにゾルーゲル法などで無機材料をコーティングしてハイブリッド化を行い、新規材料を開発することを目的とした。この際に、無機材料に光機能性のものを使用することで、光に応答して内包物質を放出する特性を有する材料の創成を目指すものである。本年度は以下のような成果を得た。
コロイド粒子を鋳型にし、その表面を高分子電解質の多層膜を積層してコアーシェル粒子を作製し、鋳型粒子の除去により中空カプセルを作製した。このカプセルに脂質二分子膜をコートすることで、カプセル内部に機能性低分子を封入することに成功した。標識物質として色素であるフェノールレッドを封入した脂質二分子膜/高分子電解質多層膜複合中空カプセルをさらにゾルーゲル法でSiO_2-TiO_2ゲル層でコートしたハイブリッドカプセルを作製して、紫外線照射による内包物の放出特性について評価したところ、紫外線照射でカプセル殻が開裂し、色素が放出されることが明らかになった。この際に、紫外線の照射時間やその強度と放出速度が変化することが分かった。さらに、SiO_2-TiO_2ゲル層の組成比を変えても、この放出特性の応答速度が変化した。これらから、様々な照度の紫外線に対応したカプセルを作り分けることができることが明らかになった。また、カプセル内部には機能性分子の水溶液のみならず、イオン性液体も脂質膜の相転移を利用して内包できることも明らかにした。これらの結果から、医薬品、化粧品、電子デバイス等様々分野に展開可能な光応答性の有機-無機ハイブリッド中空カプセルの創成に成功した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Structure of Polyphenylsilsesquioxane Particles Prepazed by Two-Step Acid-Base Catalyzed Sol-Gel Process and Formation of Hollow Particles2008

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi, ほか
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 7

      ページ: 3307-3312

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sol-gel nanohybrid materials prepared via supramolecular organization2008

    • 著者名/発表者名
      K. Katagiri i, ほか
    • 雑誌名

      Journal of Sol-Gel Science and Technology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth Behavior of TiO_2 Particles via the Liquid Phase Deposition Process2007

    • 著者名/発表者名
      K. Katagiri, ほか
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Sociely of Japan 115

      ページ: 831-834

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of Polyphenylsilsesquioxane Particles Prepared by Two-Step Acid-Base Catalyzed Sol-Gel Process and Formation of Hollow Particles2007

    • 著者名/発表者名
      K.Takahashi, K.Tadanaga, A.Hayashi, A.Matsuda, K.Katagiri, M.Tatsumisago
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of Addition of Supramolecular Assembly on the Anatase Nanocrystalline Precipitation of Sol-Gel Derived SiO_2-TiO_2 Coating Films by Hot-Water Treatment2006

    • 著者名/発表者名
      K.Katagiri, G.Harada, A.Matsuda, T.Kogure, H.Muto, M.Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 6・6

      ページ: 1802-1806

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Facile Functionalization of Lipid Bilayer Vesicles by Titania : The Use of Cerasome-forming Lipids for Surface and Core Modification2006

    • 著者名/発表者名
      M.Hashizume, M.Yamada, K.Katagiri, M.Tsuji, J.Kikuchi
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chemistry 17・4

      ページ: 1099-1104

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of UV-irradiation on Polyelectrolyte Multilayered Films and Hollow Capsules Prepared by Layer-by-Layer Assembly2006

    • 著者名/発表者名
      K.Katagiri, A.Matsuda, F.Caruso
    • 雑誌名

      Macromolecules 39・23

      ページ: 8064-8074

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] UV-Responsive Organic-Inorganic Hybrid Capsules Fabricated via Layer-by-Layer Assembly and Sol-Gel Method2007

    • 著者名/発表者名
      K. Katagiri, ほか
    • 学会等名
      14th International Sol-Gel Conference
    • 発表場所
      Montpellier (France)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] ゾルーゲル法および有機-無機ハイブリッド材料2007

    • 著者名/発表者名
      片桐清文(分担執筆)
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 自然に学ぶ材料プロセッシング2007

    • 著者名/発表者名
      名古屋大学 21世紀COE(分担執筆)
    • 総ページ数
      370
    • 出版者
      三共出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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