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Tailorable anisotropy in self-assembling bottlebrush polymer hydrogels

Research Project

Project/Area Number 19J00458
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 35020:Polymer materials-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

小野田 実真 (2019-2021)  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(CPD)

Research Fellow 小野田 実真 (2022)  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(CPD)
Project Period (FY) 2019-04-25 – 2023-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords高分子 / ボトルブラシ / ゲル / エラストマー / ボトルブラシポリマー / 高分子ゲル / 分岐高分子 / 異方性材料 / グラフト高分子 / 精密重合 / 刺激応答性高分子
Outline of Research at the Start

特殊な構造を持つ高分子・ボトルブラシポリマー(BBP)の特異な性質を利用し、新たな機能・構造を持つ高分子ゲルを創製する。総じて、「BBPゲル」という新たな研究領域の開拓を目指す。従来の常識を覆すゲル構造の実現により、他分野展開可能な新規材料の創製が期待される。なお、BBPの国内研究は極めて少ない。そこで、本研究の一部は、BBPに関するノウハウを有するMacfarlane研究室(MIT)との共同研究として実施する。合成プロトコルや基本的な評価を行った後にはMacfarlane研との共同研究体制も継続しつつ、受け入れ研究室である竹岡研(名古屋大)で機能材料への展開を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

当該年度は別の研究機関へ異動することになり令和4年4月30日付で特別研究員を辞退したため対象期間は1か月間のみであったが、研究の総括と今後の発展を見越した引き継ぎに注力して研究活動を実施した。第一に、本研究課題で取り組んでいたボトルブラシポリマーからなる自己修復性エラストマーの系をまとめた。当該研究は2022年4月27日付で受理され、Soft Matter誌に掲載された。次に、かねてより取り組んでいたボトルブラシ高分子に対するDNA修飾反応の最適化を行い、DNA架橋ボトルブラシ高分子ゲル実現の初期検討を行った。本系は、エンタングルメントしない高密度高分子側鎖末端にDNA修飾をすることで、相補的な架橋反応を高効率で実現できることを狙ったものである。本系は特別研究員辞退後も所属のMITにて研究が継続している。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Massachusetts Institute of Technology(米国)

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] マサチューセッツ工科大学(米国)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] マサチューセッツ工科大学/アメリカ国立標準技術研究所(米国)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Controlling the dynamics of elastomer networks with multivalent brush architectures2022

    • Author(s)
      Onoda Michika、Jia Fei、Takeoka Yukikazu、Macfarlane Robert J.
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 18 Issue: 19 Pages: 3644-3648

    • DOI

      10.1039/d2sm00328g

    • Related Report
      2022 Annual Research Report 2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Design and Synthesis of Quick Setting Nonswelling Hydrogels via Brush Polymers2021

    • Author(s)
      Jia Fei、Kubiak Joshua M.、Onoda Michika、Wang Yuping、Macfarlane Robert J.
    • Journal Title

      Advanced Science

      Volume: 8 Issue: 16 Pages: 2100968-2100968

    • DOI

      10.1002/advs.202100968

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Brush Polymers as Nanoscale Building Blocks for Hydrogel Synthesis2021

    • Author(s)
      Jia Fei、Song Jake、Kubiak Joshua M.、Onoda Michika、Santos Peter J.、Sano Koki、Holten-Andersen Niels、Zhang Ke、Macfarlane Robert J.
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 33 Issue: 14 Pages: 5748-5756

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.1c01585

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fabrication of Self‐Oscillating Micelles with a Built‐In Oxidizing Agent2020

    • Author(s)
      Toshiki Yoshizawa, Michika Onoda, Takeshi Ueki, Ryota Tamate, Aya Mizutani Akimoto, Ryo Yoshida
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition

      Volume: 59 Issue: 10 Pages: 3871-3875

    • DOI

      10.1002/anie.201913264

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Reactivity Control of Polymer Functional Groups by Altering the Structure of Thermoresponsive Triblock Copolymers2019

    • Author(s)
      Akimoto Jun、Tamate Ryota、Okazawa Shingo、Akimoto Aya M.、Onoda Michika、Yoshida Ryo、Ito Yoshihiro
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 4 Issue: 15 Pages: 16344-16351

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b01816

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] A versatile approach to fabricate structure-controlled three-dimensional polymer networks using bottlebrush polymers2021

    • Author(s)
      Michika Onoda, Fei Jia, Yukikazu Takeoka, and Robert J. Macfarlane
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ボトルブラシポリマーの特異構造を用いた新規刺激応答性ゲルの創製2020

    • Author(s)
      小野田実真, Fei Jia, 長尾道弘, 竹岡敬和,Robert J. Macfarlane
    • Organizer
      第31回高分子ゲル研究討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 自律的にゾル-ゲル振動する高分子溶液の時分割SAXS測定及びその動態2020

    • Author(s)
      小野田実真, 長尾道弘, 高木秀彰, Li Xiang, 玉手亮多,上木岳士,柴山充弘,吉田亮
    • Organizer
      第31回高分子ゲル研究討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-05-29   Modified: 2024-12-25  

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