Analysis of the molecular mechanism of irreversible molecular diffusion caused by temperature gradients in biomacromolecule solutions

• Project/Area Number: 25K07248
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 喜多 理王 東海大学, マイクロ・ナノ研究開発センター, 教授 (90322700)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 温度勾配 / 分子拡散 / 熱泳動 / 高分子溶液 / ルードヴィッヒ・ソレー効果

Outline of Research at the Start

生体高分子の水溶液を対象に、外場として安定な温度勾配を与えた時に生じる濃度勾配形成（ルードヴィッヒ・ソレー効果）をオリジナルな装置で計測・解析する。濃度勾配形成現象に影響を与える物理化学的な要因を分子レベルの相互作用から整理しこの現象の分子論的描像を得る。申請者によって見出された異常なルードヴィッヒ・ソレー効果（負のソレー係数）の分子論的メカニズムをシステマティックな系選びと実験条件によって解明する。温度勾配下の不可逆的分子輸送現象の普遍性を探求し、系に特有な多様性を理解することで、生体高分子の機能発現に与える温度勾配の役割について明らかにし、ソフトマター物理学の新たな学理構築に貢献する。