Preparation of quasi-ice-layer for ice growth inhibition

• Project/Area Number: 24K08487
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34030:Green sustainable chemistry and environmental chemistry-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 津田 栄 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任研究員 (70211381)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 裕次 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30344401) ; 三尾 和弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, ラボチーム長 (40470041) ; 新井 達也 北海道大学, 先端生命科学研究院, 助教 (90890145)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2025: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 不凍タンパク質 / ポリマー / 氷核 / 成長抑制 / 疑似氷層

Outline of Research at the Start

凍結寸前の水中には無数の氷核が自然発生します。氷核の成長を阻止できれば水の凍結現象を制御する画期的な省エネ技術が出来ると考えられます。本研究は、氷核とは原子配置が異なる水分子凝集層（quasi-ice-layer, ＱＩＬ）を作製し、その氷核成長阻止能力を明らかにするものです。ＱＩＬの作製には不凍タンパク質、ポリアミノ酸、水溶性ポリマー等を活用します。ＱＩＬの性質やＱＩＬ上に静置した水の凍結挙動は顕微鏡やＸ線等の分光学的方法を用いて解析します。これらの結果を基に、強力な氷核成長阻止能力をもつＱＩＬの作成方法を明らかにし、その応用技術について検討します。