Fabrication of Polyrotaxane Nanosheet: Exploration of Formation Mechanism and Applicability
| Project/Area Number |
19J12840
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 35010:Polymer chemistry-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
上沼 駿太郎 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | シクロデキストリン / ブロックコポリマー / 自己組織化 / ナノシート / ラメラ / 結晶化 / 超分子 / 結晶 |
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| Outline of Research at the Start |
ナノシート材料は通常無機鉱物からなるが、近年我々は生体適合性分子の集合によって形成される"ポリロタキサンナノシート"を創成することに成功した。ナノシート材料は標的物への接触面積が大きく、非常に強く接着することがしられており、新規ドラッグデリバリー材料としての応用が期待される。本研究では、構成分子の化学構造設計によってポリロタキサンナノシートの暑さ・面積・形を制御する。さらに形状と標的物への接着特性の相関について明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
シクロデキストリン(CD)とポリマーの自己組織化では、ポリマーの構成モノマー種、分子量、親水疎水性、トポロジー、シーケンスなどを調節することで、ロッドやキューブ、プレート、ナノシートなど、多様な高次構造形態を形成することができる。ごく最近、軸分子にpoly(ethylene oxide)75-block-poly(propylene oxide)29-block-poly(ethylene oxide)75 (数字はモノマーユニット数)を用いてβ-CDと包接錯体を形成させると、ナノシート状の構造体(擬ポリロタキサンナノシート: PPRNS)を作成できること見出した。本年度は、EOmPOnEOmトリブロック共重合体の組成を調節することで、β-CDとの包接錯体形成によって形成される高次構造への影響を調べた。EO5PO29EO5, EO14PO29EO14, EO75PO29EO75は、中央POセグメントに等しい厚さのPPRNSが積層したラメラ構造を形成した。β-CDが選択的にPO成分を覆い、β-CD層とEO層の間でミクロ相分離を起こしたためである。EO層の厚さは、EOユニット数と比例関係となっていたことから、EO鎖がβ-CD 上の仮想的なシリンダー内に収まっていることが示唆される。つまり、ラメラ構造の結晶層(β-CDとPO)と非晶質層（EO）の両方の厚さを正確に制御できる。一方、EO2PO29EO2は、POだけでなくEO鎖もβ-CDで覆われた薄い板状の構造を形成した。つまり、β-CD層とEO層が相分離したラメラ構造を形成するためには、中央のPOセグメントが十分に長い必要があることもわかった。本研究により、PPRNS中のCD層の上下に伸長EO鎖がブラシ層を形成していること、およびCD層とEO層の各層のナノスケールの厚さを調節可能であることを見出した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(15 results)
