Development of novel photonic softmaterials using phospholipid-based giant molecular aggregates

• Project/Area Number: 25420840
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Biofunction/Bioprocess
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: Kuroiwa Takashi 東京都市大学, 工学部, 准教授 (60425551)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2014: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 自己組織化 / 表面・界面物性 / 分子集合材料 / バイオ機能材料 / フォトニック材料 / リン脂質

Outline of Final Research Achievements

Development of a novel photonic softmaterial showing structural color based on giant molecular aggregates mainly consisting of phospholipid were investigated. Giant molecular aggregates larger than 1 mm in their diameter was successfully prepared via a formation process using a biphasic solution system consisting of an organic phase containing lipids and an aqueous solution containing electrolytes. The color of the obtained giant molecular aggregates was tunable in the range from blue to red (from 450 to 650 nm in wavelength).

Research Products

• [Journal Article] Efficient encapsulation of a water-soluble molecule into lipid vesicles using W/O/W multiple emulsions via solvent evaporation (2016)
  • Author(s): Takashi Kuroiwa, Kaname Horikoshi, Akihiko Suzuki, Marcos A. Neves, Isao Kobayashi, Kunihiko Uemura, Mitsutoshi Nakajima, Akihiko Kanazawa, Sosaku Ichikawa
  • Journal Title: J. Am. Oil Chem. Soc. Volume: 93 Issue: 3 Pages: 421-430
  • DOI: 10.1007/s11746-015-2777-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Formulation and stabilization of nano-/microdispersion systems using naturally occurring edible polyelectrolytes by electrostatic deposition and complexation (2015)
  • Author(s): Takashi Kuroiwa, Isao Kobayashi, Chuah Ai Mey, Mitsutoshi Nakajima, Sosaku Ichikawa
  • Journal Title: Adv. Colloid Interf. Sci. Volume: 226A Pages: 86-100
  • DOI: 10.1016/j.cis.2015.09.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Industrial lab on a chip: design, applications and scale up for drug discovery and delivery (2013)
  • Author(s): Goran T. Vladisavljević, Nauman Khalid, Marcos A. Neves, Takashi Kuroiwa, Mitsutoshi Nakajima, Kunihiko Uemura, Sosaku Ichikawa, Isao Kobayashi
  • Journal Title: Adv. Drug Delivery Rev. Volume: 65 Issue: 11-12 Pages: 1626-1663
  • DOI: 10.1016/j.addr.2013.07.017
  • NAID: 120007136751
  • Peer Reviewed
• [Presentation] リン脂質とコレステロールからなる非ラメラ液晶が示す相挙動の小角X線散乱分析 (2016)
  • Author(s): 端山琢人, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
  • Organizer: 2015年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • Place of Presentation: つくば国際会議場エポカルつくば（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2016-03-14
• [Presentation] Controlled preparation of lipid vesicles as carriers for hydrophilic drugs with high encapsulation efficiency by using water-in-oil-in-water multiple emulsions (2015)
  • Author(s): Akihiko Suzuki, Kaname Horikoshi, Takashi Kuroiwa, Akihiko Kanazawa, Sosaku Ichikawa
  • Organizer: 5th World Engineering Conference & Convention
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • Year and Date: 2015-11-30
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] リン脂質巨大分子集合体の液晶多形構造に対する影響因子 (2015)
  • Author(s): 端山琢人, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
  • Organizer: 第64回高分子討論会
  • Place of Presentation: 東北大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2015-09-15
• [Presentation] 多相エマルションから作製した脂質ベシクルの物質担持・内包挙動に対する影響因子 (2015)
  • Author(s): 鈴木亮彦, 堀越要, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
  • Organizer: 日本食品工学会第16回（2015年度）年次大会
  • Place of Presentation: 広島市立大学（広島県広島市）
  • Year and Date: 2015-08-10
• [Presentation] リン脂質/コレステロール/水系で得られる巨大分子集合体の多形構造に対する添加成分の影響 (2015)
  • Author(s): 端山琢人, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
  • Organizer: 日本膜学会第37年会
  • Place of Presentation: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-05-14
• [Presentation] リン脂質/コレステロール/水系における非ラメラ相形成に及ぼす添加成分とpHの影響 (2015)
  • Author(s): 端山琢人, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
  • Organizer: 日本膜学会第38年会
  • Place of Presentation: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2015-05-10
• [Presentation] リン脂質/コレステロール/水系で形成する多形構造の小角および広角X線散乱解析 (2015)
  • Author(s): 端山琢人, 黒岩崇, 金澤昭彦, 市川創作
  • Organizer: 物構研サイエンスフェスタ2014
  • Place of Presentation: つくば国際会議場エポカルつくば（茨城県つくば市）
  • Year and Date: 2015-03-17
• [Presentation] リン脂質とコレステロールを主成分とする巨大分子集合体が発現する多形構造の解析 (2014)
  • Author(s): 端山琢人, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
  • Organizer: 第63回高分子討論会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎県長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
• [Presentation] リン脂質とコレステロールを主成分とする巨大分子集合体の作製と相構造解析 (2014)
  • Author(s): 端山琢人, 黒岩崇, 市川創作, 金澤昭彦
  • Organizer: 日本膜学会第36年会
  • Place of Presentation: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • Year and Date: 2014-05-12 – 2014-05-13
• [Presentation] リン脂質とコレステロールを主成分とする巨大分子集合体の小角・広角X線散乱による構造解析 (2014)
  • Author(s): 黒岩崇, 端山琢人, 金澤昭彦, 市川創作
  • Organizer: 物構研サイエンスフェスタ2013
  • Place of Presentation: つくば国際会議場エポカルつくば
• [Presentation] 外部刺激によるリン脂質巨大分子集合体の微細構造および光学特性の変化 (2013)
  • Author(s): 黒岩崇, 勝又ひかり, 市川創作, 金澤昭彦
  • Organizer: 日本膜学会第35年会
  • Place of Presentation: 早稲田大学
• [Presentation] Preparation of phospholipid-based giant liquid crystalline aggregates and their optical properties (2013)
  • Author(s): Takashi Kuroiwa, Hikari Katsumata, Takuto Hayama, Sosaku Ichikawa, Akihiko Kanazawa
  • Organizer: NEXT Symposium: “Membranome” for “Bio-Inspired Chemical Engineering”
  • Place of Presentation: Osaka University
• [Book] 食品素材のナノ加工を支える技術 (2013)
  • Author(s): 市川創作, 黒岩崇
  • Total Pages: 229
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Remarks] 高分子・バイオ化学研究室＜機能性バイオ分子＞ホームページ
  • URL: http://www.ese.tcu.ac.jp/labs/bio
• [Remarks] 東京都市大学 高分子・バイオ化学研究室＜機能性バイオ分子＞ホームページ
  • URL: http://www.ese.tcu.ac.jp/labs/bio
• [Remarks] 高分子・バイオ化学研究室＜機能性バイオ分子＞ホームページ
  • URL: http://www.ese.tcu.ac.jp/labs/bio