| Project/Area Number |
19K22218
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 35:Polymers, organic materials, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 両親媒性高分子 / ランダム共重合体 / 自己組織化 / ミセル / ハイドロゲル / ミクロ相分離 / 温度応答性 / ラメラ構造 / ポリマーミセル / 両親媒性ランダムコポリマー / 精密重合 / 両親煤性ランダムコポリマー |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、ポリマーミセルを個数・位置選択的に結合する手法を開発し、この結合法を用いて、ミセルを二量化、重合、配列制御して連結したナノ空間材料や三次元積層化した精密ネットワーク材料を創出する。本研究課題は、鎖状ポリマーを球状ポリマーミセルへと変換して精密に連結するという斬新な戦略に基づき、分子レベルでポリマーミセルを精密に連結した自己組織化高分子材料を創出する。これにより、ポリマー鎖の絡み合いがほどけると破断するといった高分子材料にまつわる根源的な課題の解決と独創的な機能発現を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this work, we developed precision coupling methodologies of amphiphilic random copolymer micelles via polyion complex formation and related physical interaction to produce nanostructure materials consisting of micelle nanodomains and self-assembled materials with excellent physical properties and functions. Additionally, we successfully established the design criteria of amphiphilic (co)polymers to create innovative self-assembled polymer materials including hydrogels, thermoresponsive micelle gels, crystallinity-controlled materials with polymer nanoparticles, sub-10 nm lamellar microphase separation materials, and monodisperse polymer micelles like proteins.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
高分子は、現代の暮らしを支える必要不可欠な材料であり、その材料物性は、高分子鎖の分子構造と集合構造に依存する。本研究では、球状ポリマーミセルやナノ粒子を精密に集積化する手法や、側鎖の自己組織化により高分子鎖を精密に配列させる手法を開発し、ひも状高分子が無秩序に絡まって構成される従来型材料とは異なり、精密なナノ集合構造をもつ自己組織化材料を創出した。これにより、物性を自在に制御できるハイドロゲルや温度応答性ゲル、微細ミクロ相分離材料、精密ミセル・ナノ構造体の創出に成功した。これらの材料は、医薬分野（医用高分子, デリバリー材料など）や電子情報分野（パターニング材料など）への応用が期待される。
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