Development of stimulation-responsive colloidal systems using ordering array technology based on photofunctional materials

• Project/Area Number: 22510121
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Nanomaterials/Nanobioscience
• Research Institution: Toyota Central R&D Lab., Inc.
• Principal Investigator: IKAWA Taiji 株式会社豊田中央研究所, 材料プロセス研究部 有機材料プロセス研究室, 主任研究員 (20394786)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2011: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2010: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: ナノ構造形成・制御 / 光学材料 / 生体機能応用デバイス / コロイド液晶 / アゾベンゼン / 構造制御 / 光異性化 / リオトロピック液晶 / サーモトロピック液晶 / アクチン / ミオシン / フォトニック結晶 / 光スイッチ / マイクロ・ナノデバイス / 構造・機能材料 / 光ピンセット / 有機-無機ハイブリッド / 液晶

Research Abstract

We have developed the following stimulation-responsive colloidal crystal systems using the specific functions of azobenzene moieties. One is azobenzen-modified silica microparticles dispersed in the nematic liquid crystal. The structure of the particles was observed to change with the photo-irradiation because of the photoisomerization of azobenzene. The other is a gel consisting of (i) astral-shaped actin filaments with their plus end connected on azobenzen-containing polymer beads and (ii) bipolar myosin filaments as linkers. The gel was observed to shrink with the addition of adenosine triphosphate, which mimics the muscle contraction.

Research Products

• [Journal Article] A Sarcomere-Mimetic Gel: Gelation of Astral-Shaped Actin Filaments with Their Plus End Connected on Photopolymer Beads by Myosin Filament (2013)
  • Author(s): Taiji Ikawa、Masahito Shiozawa、Makoto Mouri、Mamiko Narita、Osamu Watanabe
  • Journal Title: MRS Online Proceedings Library Volume: 1498巻 Pages: 213-218
  • DOI: 10.1557/opl.2013.339
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 光応答材料を用いた微粒子の三次元構造の制御 (2012)
  • Author(s): 古川智也、柴田英徳、多和田昌弘、井川泰爾、成田麻美子、毛利誠、渡辺修
  • Journal Title: 電子情報通信学会誌研究報告 信学技報 Volume: 111巻 Pages: 41-44
  • NAID: 10031193514
  • URL: http://www.ieice.org/ken/paper/20120120D0Mz/
• [Journal Article] 光応答材料を用いた微粒子の三次元構造の制御 (2012)
  • Author(s): 古川智也、井川泰爾, 他6名
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告信学技報 Volume: 111 Pages: 41-44
  • NAID: 10031193514
• [Journal Article] 光ピンセットを用いた光応答性アゾポリマー上への微粒子の選択的固定と配列 (2011)
  • Author(s): 古川智也、柴田英徳、三輪洋平、多和田昌弘、井川泰爾、成田麻美子、毛利誠、渡辺修
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 Volume: 110巻 Pages: 21-25
  • NAID: 10031118118
  • URL: http://www.ieice.org/ken/paper/20110119S0dd/
• [Journal Article] 光ピンセットを用いた光応答性アゾポリマー上への微粒子の選択的固定と配例 (2011)
  • Author(s): 古川智也、井川泰爾, 他6名
  • Journal Title: 電子情報通信学会技術研究報告 Volume: 110 Pages: 21-25
• [Journal Article] Unconventional Salt Trend from Soft to Stiff in Single Neurofilament Biopolymers (2010)
  • Author(s): Roy Beck、Joanna Deek、Myung Chul Choi、Taiji Ikawa、Osamu Watanabe、Erwin Frey、Philip Pincus、Cyrus R. Safinya
  • Journal Title: Langmuir Volume: 26巻 Issue: 24 Pages: 18595-18599
  • DOI: 10.1021/la103655x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Virus-Templated Photoimprint on the Surface of an Azobenzene-Containing Polymer (2010)
  • Author(s): Taiji Ikawa、Yuji Kato、Takeshi Yamada、Masahito Shiozawa、Mamiko Narita、Makoto Mouri、Fumihiko Hoshino、Osamu Watanabe、Masahiro Tawata、Hiroshi Shimoyama
  • Journal Title: Langmuir Volume: 26 Issue: 15 Pages: 12673-12679
  • DOI: 10.1021/la101229p
• [Journal Article] Unconventional Salt Trend from Soft to Stiff in Single Neurofilament Biopolymers (2010)
  • Author(s): Roy Beck, Taiji Ikawa(井川泰爾), 他6名
  • Journal Title: Langmuir Volume: 26 Pages: 18595-18599
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 耐熱・耐溶剤性を有する光応答性有機無機ハイブリッド (2013)
  • Author(s): 柴田英徳、古川智也、中田和弥、多和田昌弘、成田麻美子、井川泰爾、渡辺修
  • Organizer: 平成23 年度電気関係学会東海支部連合大会
  • Place of Presentation: 三重大学
  • Year and Date: 2013-09-14
• [Presentation] 光応答性材料を用いた微粒子の三次元構造の制御 (2013)
  • Author(s): 井川泰爾
  • Organizer: 第25回ポリマー光回路研究会
  • Place of Presentation: 機械振興会館
  • Year and Date: 2013-03-08
• [Presentation] A Sarcomere-Mimetic Gel: Gelation of Astral-Shaped Actin Filaments with Their Plus End Connected on Photopolymer Beads by Myosin Filaments (2012)
  • Author(s): Taiji Ikawa、Masahito Shiozawa、Makoto Mouri、Mamiko Narita、Osamu Watanabe
  • Organizer: 2012 MRS Fall Meetings
  • Place of Presentation: Boston(USA)
  • Year and Date: 2012-11-28
• [Presentation] 3-Dimensional structural Control of silica microparticles using photoresponsive materials (2012)
  • Author(s): Taiji Ikawa、Tomoya Furukawa、Hidenori Shibata、Mamiko Narita、Makoto Mouri、Osamu Watanabe、Masahiro Tawat
  • Organizer: 2012 MRS Fall Meetings
  • Place of Presentation: Boston(USA)
  • Year and Date: 2012-11-26
• [Presentation] 光応答材料を用いた微粒子の三次元構造体の作製 (2012)
  • Author(s): 古川智也、柴田英徳、多和田昌弘、井川泰爾、成田麻美子、毛利誠、渡辺修
  • Organizer: 第59回応用物理学関係連合講演
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] 光応答材料を用いた微粒子の三次元構造体の作製 (2012)
  • Author(s): 古川智也、井川泰爾, 他5名
  • Organizer: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 早稲田大学早稲田キャンパス(東京都)
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] 光応答材料を用いた微粒子の三次元構造の制 (2012)
  • Author(s): 古川智也、柴田英徳、三輪洋平、多和田昌弘、井川泰爾、成田麻美子、毛利誠、渡辺修
  • Organizer: 電子情報通信学会有機エレクトロニクス研究会
  • Place of Presentation: 名古屋大学
  • Year and Date: 2012-01-20
• [Presentation] 光応答材料を用いた微粒子の三次元構造の制御 (2012)
  • Author(s): 古川智也、井川泰爾, 他5名
  • Organizer: 電子情報通信学会有機エレクトロニクス研究会
  • Place of Presentation: 名古屋大学東山キャンパス(愛知県)
  • Year and Date: 2012-01-20
• [Presentation] 耐熱・耐溶剤性を有する光応答性有機無機ハイブリッド (2011)
  • Author(s): 柴田英徳、井川泰爾, 他5名
  • Organizer: 平成23年度電気関係学会東海支部連合大会
  • Place of Presentation: 三重大学(三重県)
  • Year and Date: 2011-09-27
• [Presentation] アズポリマーの光表面変形を利用したリポソーム配列構造体の作製 (2011)
  • Author(s): 古川智也、井川泰爾, 他5名
  • Organizer: 2011年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス(北海道)
  • Year and Date: 2011-09-14
• [Presentation] アゾ色素含有有機-無機ハイブリッドの光応答特 (2011)
  • Author(s): 柴田英徳、古川智也、中田和弥、多和田昌弘、成田麻美子、井川泰爾、渡辺修
  • Organizer: 第58回応用物理関係連合講演会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学
  • Year and Date: 2011-03-24
• [Presentation] アゾポリマーの光表面変形を利用したリポソームの配列構造体の作製 (2011)
  • Author(s): 古川智也、柴田英徳、多和田昌弘、井川泰爾、毛利誠、成田麻美子、渡辺修
  • Organizer: 第58回応用物理関係連合講演会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学
  • Year and Date: 2011-03-24
• [Presentation] アゾポリマーの光表面変形を利用したリポソームの配列構造体の作製 (2011)
  • Author(s): 古川智也、井川泰爾, 他5名
  • Organizer: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学(神奈川)
  • Year and Date: 2011-03-24
• [Presentation] アゾ色素含有有機-無機ハイブリッドの光応答特性 (2011)
  • Author(s): 柴田英徳、井川泰爾, 他5名
  • Organizer: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 神奈川工科大学(神奈川)
  • Year and Date: 2011-03-24
• [Presentation] 光ピンセットを用いた光応答性アゾポリマー上への微粒子の選択的固定と配列 (2011)
  • Author(s): 古川智也、柴田英徳、多和田昌弘、井川泰爾、成田麻美子、毛利誠、渡辺修
  • Organizer: 電子情報通信学会有機エレクトロニクス研究会
  • Place of Presentation: 愛知工業大学
  • Year and Date: 2011-01-19
• [Presentation] 光ピンセットを用いた光応答性アゾポリマー上への微粒子の選択的固定と配列 (2011)
  • Author(s): 古川智也、井川泰爾, 他6名
  • Organizer: 電子情報通信学会有機エレクトロニクス研究会
  • Place of Presentation: 愛知工業大学本山キャンパス(愛知)
  • Year and Date: 2011-01-19
• [Presentation] アゾポリマーの光表面変形を利用したリポソーム配列構造体の作製 (2011)
  • Author(s): 古川智也、柴田英徳、多和田昌弘、井川泰爾、成田麻美子、毛利誠、渡辺修
  • Organizer: 2011 年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
• [Presentation] A Sarcomere-Mimetic Gel: Gelation of Astral-Shaped Actin Filaments with Their Plus End Connected on Photopolymer Beads by Myosin Filaments
  • Author(s): Taiji Ikawa et al.
  • Organizer: 2012 MRS Fall Meetings
  • Place of Presentation: Hynes Covention Center, Boston, MA, USA
• [Presentation] 3-Dimensional structural control of silica microparticles using photoresponsive materials
  • Author(s): Taiji Ikawa et al.
  • Organizer: 2012 MRS Fall Meetings
  • Place of Presentation: Hynes Covention Center, Boston, MA, USA
• [Presentation] 光応答性材料を用いた微粒子の三次元構造の制御
  • Author(s): 井川泰爾
  • Organizer: 第25回ポリマー光回路（POC）研究会
  • Place of Presentation: 機械振興会館、東京都港区
• [Book] InTech Europe、Atomic Force Microscopy Investigation into Bioroly . From Cell to Protein、Chapter 5、AFM Imaging of Biological Supramolecules by a Molecular Imprinting-Based Immobilization Process on a Photopolymer (2012)
  • Author(s): Taiji Ikawa
• [Book] Atomic Force Microscopy Investigations into Biology-From Cell to Protein (Chapter 5) (2012)
  • Author(s): Taiji Ikawa
  • Publisher: InTech (Croatia)