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液晶ナノミセルにおける薬剤分子の輸送と液晶秩序の動的結合

Research Project

Project/Area Number 13J01166
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 生物物理・化学物理
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

坊野 慎治  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords液晶 / ソフトマター / 液晶ナノミセル / 液晶エマルション / DDS / 液晶ナノエマルション
Outline of Annual Research Achievements

はじめに時分割放射光X線回折実験を行い、回折プロファイルの時間変化を測定した。その結果、時間の経過に従い、層間隔の逆数に対応する回折ピークの中心波数が高波数側へシフトすることが明らかになった。つまりこの結果は、分子長の短いN液晶分子が層間中に浸潤し、層を収縮させていることを示している。一方で、回折ピークの幅から見積もった層秩序の相関長は、時間経過に従い減少することが明らかになった。これは、SmA液晶ナノミセル中にN液晶分子が侵入したことで、混合液晶としてのSmA-N相転移温度が低下し、層秩序が低下したことを示していると考えられる。
次に、得られた層間隔の時間発展とマクロな物性である配向揺らぎの時間発展の比較を行った。その結果、N液晶分子の侵入によるミクロ及びマクロな物性変化のタイムスケールが一致していることがわかった。これは、分子長の短いN液晶の侵入がマクロスコピックには配向揺らぎを増大させ、ミクロスコピックには層間隔を収縮することを示している。
最後に、バルク状態で層間隔とN液晶分子の混合濃度の関係を調べ、この関係を用いて層間隔の時間発展から、N液晶分子の混合濃度の時間発展を定量的に評価した。その結果、初期状態ではほとんどN液晶分子は混合しておらず、時間経過に従い連続的にN液晶分子が侵入することが明らかになった。さらに、十分時間が経過するとN液晶とSmA液晶が一様に混合した平衡状態となることがわかった。
以上の通り今年度私は、混合過程に伴うミクロな物性変化を捉えることに成功し、N液晶分子の混合濃度を定量的に評価することに成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Effects of layer order on the mobility of mesogenic molecules in SmA liquid-crystalline emulsions2016

    • Author(s)
      Shinji Bono, Yoich Takanishi and Jun Yamamoto
    • Journal Title

      Europhysics Letters

      Volume: 109 Issue: 5 Pages: 56004-56004

    • DOI

      10.1209/0295-5075/113/56004

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The effect of the liquid-crystalline order on releasing dye molecules from liquid-crystalline nano-emulsions2015

    • Author(s)
      S. Bono, Masayuki Yokoyama, Y. Takanishi and J. Yamamoto
    • Journal Title

      Mol. Cryst. Liq. Cryst.

      Volume: 610 Issue: 1 Pages: 157-162

    • DOI

      10.1080/15421406.2015.1025625

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Isotropic-to-nematic phase transition of liquid crystals confined in nanoemulsion droplets2015

    • Author(s)
      S.Bono, Y. Takanishi and J. Yamamoto
    • Journal Title

      Europhysics Letters

      Volume: 109 Issue: 2 Pages: 26004-26004

    • DOI

      10.1209/0295-5075/109/26004

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] スメクチック/ネマチック液晶ナノミセル水溶液の混合過程におけるネマチック液晶分子の浸透現象のX線回折による直接測定2016

    • Author(s)
      坊野慎治、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      物理学会
    • Place of Presentation
      宮城, 東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 混合過程における液晶ナノミセルのマクロ及びミクロな物性変化2016

    • Author(s)
      坊野慎治
    • Organizer
      第6回京都若手ソフトマター研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] The mobility of liquid crystalline molecules in the core of nanoemulsion2015

    • Author(s)
      Shinji Bono, Yoichi Takanishi and Jun Yamamoto
    • Organizer
      16th Optics of Liquid Crystals
    • Place of Presentation
      Sopot, Poland
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 液晶分子の拡散に伴う液晶ナノエマルションの層構造の変化2015

    • Author(s)
      坊野慎治、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      日本液晶学会討論会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2015-09-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノミセルコアに閉じ込められた液晶の層秩序2015

    • Author(s)
      坊野慎治、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      日本液晶学会討論会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2015-09-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] The nematic order induced by anchoring surface of nanoemulsion droplets2015

    • Author(s)
      Shinji Bono, Yoichi Takanishi and Jun Yamamoto
    • Organizer
      15th Ferroelectric Liquid Crystals
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      2015-06-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ナノエマルション中の液晶分子の運動性に対する層秩序の効果2015

    • Author(s)
      坊野慎治、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東京,早稲田
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] スメクチック液晶ナノエマルション中の層秩序に対する閉じ込め効果2015

    • Author(s)
      坊野慎治
    • Organizer
      第5回京都若手ソフトマター研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-03-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The effect of the layer order on the mobility of liquid crystal molecules in nano-emulsions2015

    • Author(s)
      坊野慎治、横山昌幸、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      The 2nd Asian Conference on Liquid Crystals
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      2015-01-19 – 2015-01-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] スメクチック液晶ナノエマルション中の層秩序2015

    • Author(s)
      坊野慎治、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      第4回ソフトマター研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-01-06 – 2015-01-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノエマルション中における1次元層状秩序とエマルション間の液晶分子拡散過程2014

    • Author(s)
      坊野慎治、横山昌幸、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      日本液晶学会討論会
    • Place of Presentation
      島根
    • Year and Date
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The effects of liquid-crystalline order on releasing dye from the core of liquid-crystalline nano-emulsions2014

    • Author(s)
      坊野慎治、横山昌幸、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      25th International Liquid Crystal Conference
    • Place of Presentation
      Dublin, Ireland
    • Year and Date
      2014-06-29 – 2014-07-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロ及びナノメートルサイズの液晶エマルションからの色素分子放出現象2014

    • Author(s)
      坊野慎治
    • Organizer
      第4回京都若手ソフトマター研究会
    • Place of Presentation
      京都大学理学研究科セミナーハウス(京都府京都市)
    • Year and Date
      2014-03-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ナノエマルションからの色素分子放出に対する液晶相転移の効果2013

    • Author(s)
      坊野慎治、横山昌幸、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      第3回ソフトマター研究会
    • Place of Presentation
      首都大学東京 国際交流会館(東京都八王子市)
    • Year and Date
      2013-12-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] The isotropic-nematic phase transition behavior of liquid crystals confined in nano-emulsion2013

    • Author(s)
      坊野慎治、石井陽子、横山昌幸、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      International Soft Matter Conference 2013
    • Place of Presentation
      SAPIENZA UNIVERSITA DI ROMA (Roma イタリア)
    • Year and Date
      2013-09-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 液晶ナノエマルションコアの相転移と色素分子の保持・放出2013

    • Author(s)
      坊野慎治、石井陽子、横山昌幸、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      日本液晶学会討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス (大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2013-09-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Isotropic-nematic phase transition of liquid crystals confined in nano-em ulsions2013

    • Author(s)
      坊野慎治、石井陽子、横山昌幸、高西陽一、山本潤
    • Organizer
      Engineering of Chemical Complexity
    • Place of Presentation
      Hotel Hohe Diane (Warnemunde ドイツ)
    • Year and Date
      2013-06-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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