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異種の高分子ナノカプセル間の一次元融合による元素ブロック高分子ナノチューブの創製

Publicly Offered Research

Project AreaCreation of Element-Block Polymer Materials
Project/Area Number 15H00744
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

木田 敏之  大阪大学, 工学研究科, 教授 (20234297)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Keywordsナノカプセル / ナノチューブ / 一次元融合 / セルロース / セルロース誘導体 / 乾燥速度 / ポリ乳酸 / ポリメタクリル酸メチル / 立体規則性 / ステレオコンプレックス / 蛍光ラベル化
Outline of Annual Research Achievements

セルロース及びセルロース誘導体からなるナノカプセルを作製後、それらの一次元融合によるナノチューブ形成について検討した。平均粒径300 nmのシリカ粒子上にセルロース、部分メチル化セルロース(PMC, 分子量 71,000あるいは290,000)、部分アセチル化セルロース(PAC, 分子量 43,000)、あるいは完全メチル化セルロース(分子量 370,000)を積層させ、フッ化水素酸でシリカを溶解除去することで各ナノカプセルを作製した。これらのナノカプセルの水分散液を基板上、室温で乾燥させ、ナノカプセル間の一次元融合によるナノチューブ形成について検討したところ、PMC (分子量 71,000)およびPACナノカプセルからナノチューブ形成が認められた。PMC (分子量 71,000)およびPAC積層膜からなるナノカプセルの水分散液を40 ℃または60 ℃で1時間加熱(前処置)し、室温まで放冷後、基板上に滴下して種々の湿度下で乾燥させ、ナノチューブの形成を検討した。これらのナノカプセルの水分散液を40 ℃あるいは60 ℃で前処理することで、前処理なしの時よりもナノチューブの長さと数が増加することがわかった。カプセル水分散液を加熱することでカプセル膜中の高分子の運動性が増加し、チューブ形成が促進されたと考えられる。さらに、カプセル水分散液を乾燥させる時の湿度を上げ、乾燥速度を遅らせることによってナノチューブの長さと本数が増加することもわかった。特に、PACナノカプセルの水分散液を60 ℃で前処理後、湿度90%で乾燥させた時、湿度50%で乾燥させた時よりも ナノチューブの数が大きく増加した。乾燥速度の低下によりナノカプセル同士の衝突頻度が増加し、チューブ形成が促進されたと考えられる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (55 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (44 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 6 results) Book (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Facile Synthesis of Novel Cyclodextrin Dimer Capsules and Their Inclusion Ability towards Aromatic Guests in a Nonpolar Solvent2016

    • Author(s)
      Shogo Ito, Chizuru Kogame, Mitsuru Akashi,Toshiyuki Kida
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 57 Issue: 47 Pages: 5243-5245

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2016.10.039

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    • Author(s)
      木田敏之
    • Journal Title

      オレオサイエンス

      Volume: 16 Pages: 183-190

    • NAID

      130007600673

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    • Author(s)
      S. Kawano, T. Kida, K. Miyawaki, Y. Fukuda, E. Kato, T. Nakano, M. Akashi,
    • Journal Title

      Polymer J.

      Volume: in press Issue: 6 Pages: 443-448

    • DOI

      10.1038/pj.2015.13

    • NAID

      40020479722

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    • Author(s)
      Yuki Noguchi, Toshiyuki Kida, Eiichi Kato, Kikuo Shimizu, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Radiation Safety Management

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 15-17

    • DOI

      10.12950/rsm.14.15

    • NAID

      130005076140

    • ISSN
      1347-1511, 1884-9520
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    • Journal Title

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      Volume: 11 Pages: 2355-2364

    • DOI

      10.3762/bjoc.11.257

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    • Author(s)
      木田敏之
    • Journal Title

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      Volume: 60 Pages: 41-45

    • NAID

      40020629965

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      井口ひとみ、木田敏之
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      園田清香、寺垣歩美、木田敏之
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      福岡
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      2016-12-13
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      園田清香、寺垣歩美、木田敏之
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      東京
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      和田将志、木田敏之
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      第6回CSJ化学フェスタ
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      木田敏之
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      伊藤清悟、木田敏之
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      Qingdao (China)
    • Year and Date
      2016-10-13
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      園田清香、寺垣歩美、木田敏之
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      Qingdao (China)
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      2016-10-13
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      横浜
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      2016-09-14
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      高知
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    • Place of Presentation
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      伊藤清悟、木田敏之
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      Gainesville (USA)
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      2016-05-18
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      伊藤清悟, 木田敏之
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      同志社大学 京田辺キャンパス(京都)
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      2016-03-24
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    • Place of Presentation
      Osaka University (Osaka)
    • Year and Date
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    • Organizer
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      木田敏之
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      大阪
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      木田敏之
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      奈良
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      木田敏之
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      大阪
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    • Author(s)
      伊藤清悟、木田敏之
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      神戸
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      寺垣歩美, 木田敏之, 明石 満
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      兵庫県民会館(神戸)
    • Year and Date
      2015-07-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 異種の高分子カプセル間の一次元融合挙動の解析2015

    • Author(s)
      稲田清孝, 木田敏之, 明石 満
    • Organizer
      第64回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] シクロデキストリン超分子集合体によるオルガノゲル形成とキラル認識2015

    • Author(s)
      寺垣歩美, 木田敏之, 明石 満
    • Organizer
      第64回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 非極性溶媒中で高度な分子認識能を有する2位修飾シクロデキストリン誘導体の開発2015

    • Author(s)
      山本隆亮, 小亀千鶴, 木田敏之, 明石満
    • Organizer
      第64回高分子年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      2015-05-27
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular Recognition by 6-O-Modified beta-Cyclodextrin Dimers in Organic Solvents2015

    • Author(s)
      Toshiyuki Kida, Chizuru Kogame, Mitsuru Akashi
    • Organizer
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextirn Symposium
    • Place of Presentation
      くまもと県民交流会館(熊本)
    • Year and Date
      2015-05-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Chiral Selective Organogel Formation through the Self-Assembly of Cyclodextrin Nanostructures2015

    • Author(s)
      Ayumi Teragaki, Toshiyuki Kida, Mitsuru Akashi
    • Organizer
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextirn Symposium
    • Place of Presentation
      くまもと県民交流会館(熊本)
    • Year and Date
      2015-05-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 元素ブロック材料の創出とその光学・電子・生医学応用2016

    • Author(s)
      木田敏之
    • Total Pages
      265
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Book] 高分子カプセルの一次元融合を利用した新規高分子チューブの作製2016

    • Author(s)
      木田敏之
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 糖鎖の新機能開発・応用ハンドブック2015

    • Author(s)
      木田敏之,明石 満
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] DDSキャリア作製プロトコル集2015

    • Author(s)
      木田敏之,明石 満
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] シクロデキストリンポリマーの製造方法2015

    • Inventor(s)
      明石 満,木田敏之,加藤栄一,宮脇和博
    • Industrial Property Rights Holder
      明石 満,木田敏之,加藤栄一,宮脇和博
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-126171
    • Filing Date
      2015-06-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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