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超分子ブロック形成により自己集積する高分子材料の創製と機能開拓

Publicly Offered Research

Project AreaCreation of Element-Block Polymer Materials
Project/Area Number 15H00745
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

山口 浩靖  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00314352)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2016-03-31
Project Status Discontinued (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥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自己集積 / ゲル / 高分子 / 金属イオン / 接着
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、金属錯体と配位子を元素ブロックとして用いて高分子材料を集積させて高分子材料の接着システムを創製した。さらに金属錯体と生体高分子との複合体形成を利用して、ヒドロゲルを自己組織化させるとともに、ゲルの集積・解離により触媒機能がオン・オフできるようなシステムを開発することに成功した。また遷移金属元素のイオンを転嫁するだけで高分子ヒドロゲルが接着するシステムを構築することができた。塩化ルテニウムを含む水溶液を浸漬したポリアクリルアミド (pAAm) ゲルが、塩化ルテニウムを含まない fresh pAAm ゲルと接着する現象を見出した。強い配位部位を持たない pAAm が、金属塩の存在により接着した例は現在までになく、興味深い現象である。
アクリルアミドと化学架橋剤である N,N'-メチレンビスアクリルアミドを水中でラジカル重合することにより、pAAm ゲルを得た。0.1 M 塩化ルテニウム水溶液に 1 時間浸漬した pAAm ゲルと、fresh pAAm ゲルの両者を接触させた。ポリ(N,N-ジメチルアクリルアミド) (pDMAAm) ゲルまたはポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) (pNIPAAm) ゲルを 0.1 M 塩化ルテニウム水溶液に 1 時間浸漬し、fresh ゲルとの接着の可否を観察した。塩化ルテニウム水溶液に浸漬した pAAm ゲルと fresh pAAm ゲルは強く接着し、水中で振とうしても解離しなかった。一方、塩化ルテニウム以外の各種金属塩水溶液を用いた系では、pAAm ゲルは接着しなかった。さらに、pDMAAm ゲルや pNIPAAm ゲルを用いた系でも、接着は見られなかった。以上のことより、この接着が pAAm、塩化ルテニウムを用いた系のみにおいて見られる特異的な現象であることがわかった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Manual Control of Catalytic Reactions: Reactions by an Apoenzyme Gel and a Cofactor Gel2015

    • Author(s)
      Kobayashi, Y,: Takashima, Y.; Hashidzume, A.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 16254-16254

    • DOI

      10.1038/srep16254

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] シクロデキストリン修飾タンパク質を介したゲル接着2015

    • Author(s)
      内田雅之、山口浩靖、原田明
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 元素ブロック高分子―有機-無機ハイブリッド材料の新概念―2015

    • Author(s)
      山口浩靖 (中條善樹監修)
    • Total Pages
      270
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

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

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