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走査型顕微光散乱法を用いた三次元内部構造スキャナの開発

Research Project

Project/Area Number 15J08392
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

渡邉 洋輔  山形大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords動的光散乱 / 高分子ゲル / スキャナ / 内部構造
Outline of Annual Research Achievements

今年度は、①細胞内部を測定対象とした内部構造スキャナの開発、②電解質ゲルの内部構造解析を進めた。
①細胞内部を測定対象とした内部構造スキャナの開発:走査型顕微光散乱を原理とした、非侵襲・非破壊細胞内部構造スキャナの開発をR社と共同で行った。昨年度得られた成果を含めて、特許出願済みである。従来の走査型顕微光散乱(SMILS)装置と異なる点として、培養ディッシュ上の細胞を測定できるように市販の倒立型顕微鏡をシステムに加えたことが挙げられる。ディッシュ上の細胞にレーザー光が照射され散乱光が取得できることは、顕微鏡に取り付けられたカメラによる取得画像から確認した。細胞主の異なるサンプルの散乱光を観察・解析し、細胞種ごとに異なる傾向を示すことが判明した。相対的な結果を得られた一方で、装置としての絶対値は精察する必要があり、装置内部の光学系、測定中のサンプルの恒常性など改善が不可欠である。
②電解質ゲル内部構造解析:内部構造制御による物性向上を目標とした非破壊構造解析の要請を受け、N社と共同で電解質ゲルの内部構造解析を進めた。ポリアクリル酸ナトリウム(PSA)ゲル、ポリアクリル酸(PAA)ゲルに加え、比較として非電解質ゲルであるジメチルアクリルルアミド(DMAAm)を測定対象として選んだ。力学試験、乾燥熱式含水率測定といった破壊試験を並行することで、SMILSから得られた内部構造情報を精査した。
結果として、電解質ゲルにおいては、破壊試験から得られた構造情報とSMILSから得られた情報に差異が認められた。これは静電反発によるゲルネットワークの剛直性の増大に起因していると予想され、電解質ゲルへの動的光散乱解析に補正手法が必要になることが判明した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Internal Structure of Superabsorbent Polymer Studied with Scanning Microscopic Light Scattering System2016

    • Author(s)
      酒井和幸, 熊谷大慧, 阿部五月, 渡邉洋輔, 山田直也, 古川英光, 藤本拓, 南絵里菜, 光上義朗, 足立芳史
    • Journal Title

      KOBUNSHI RONBUNSHU

      Volume: 73 Issue: 6 Pages: 539-546

    • DOI

      10.1295/koron.2016-0036

    • NAID

      130005284259

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3Dゲルプリンティング2016

    • Author(s)
      岡田耕治、渡邉洋輔、齊藤梓、川上勝、古川英光
    • Journal Title

      ネットワークポリマー

      Volume: 37 Pages: 81-87

    • NAID

      130005153819

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Investigation of mechanical properties and internal structure of novel ionic double-nework gels and comparison with conventional hydrogels2015

    • Author(s)
      K. Ahmed, Y. Watanabe, T. Higashihara, H. Arafune, T. Kamijo, T. Morinaga, T. Sato, M. Makino, M. Kawakami, and H. Furukawa
    • Journal Title

      Microsyst. Technol

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 17-24

    • DOI

      10.1007/s00542-015-2630-4

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 走査型顕微光散乱装置による吸水性高分子ゲルの内部構造解析2017

    • Author(s)
      酒井和幸, 熊谷大慧, 阿部五月, 渡邊洋輔, 山田直也, 古川英光,藤本拓・南絵里菜・光上義朗・足立芳史
    • Organizer
      第28回高分子ゲル研究討論会
    • Place of Presentation
      東京大学山上会館大会議室
    • Year and Date
      2017-01-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 温度感応性ゲルの体積相転移における架橋剤の手の数の影響2015

    • Author(s)
      齊藤 梓、 渡邉 洋輔、 ハスナット カビル、 宮 瑾、 川上 勝、 古川 英光
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] ゲルっていいじゃない -ゲルの製造と応用に向けて-2016

    • Author(s)
      渡邉洋輔、古川英光
    • Total Pages
      392
    • Publisher
      テクノシステム
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 情報処理システム及び情報処理方法2017

    • Inventor(s)
      古川英光,藤井俊茂,酒井和幸,渡邉洋輔,熊谷大慧,阿部五月
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社リコー
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017-01-16
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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