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好熱菌の環状脂質分子を摸倣した高分子の自己組織化による機能材料の開発

Publicly Offered Research

Project AreaInnovative Materials Engineering Based on Biological Diversity
Project/Area Number 15H01595
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

山本 拓矢  北海道大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30525986)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords自己組織化
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、好熱菌と呼ばれる単細胞生物の細胞膜に存在する環状脂質分子を摸倣した合成高分子に自己組織化を誘導し、形成した好熱菌細胞膜モデルを利用して高安定性獲得のメカニズムの解明を行い、その応用を探求するものである。本年度の実績として、昨年度までに作製に成功したベシクルの詳細な構造解析を行い、さらにそのベシクル水溶液をNaCl、HClまたはNaOH存在下、および様々な温度条件下において、光散乱測定および水溶液の光透過性によりベシクルの熱安定性を評価した。加えて、フルオレセインナトリウム塩やローダミン6Gの存在がどの様に構造安定性に影響を与えるかについて評価を行った。
静的光散乱測定から求めた会合体の分子量から、いずれも中空構造が示唆され、環状高分子から得られたベシクルの会合数が直鎖状高分子のベシクルよりもやや大きいことから、環状高分子はより密な自己組織化構造体を形成していることが示唆された。この結果は、環状高分子から成るミセルが直鎖状高分子から成るミセルと比較して、より密な構造を形成することと合致している。直鎖状および環状ブロック共重合体から得られたベシクルの熱安定性を動的光散乱測定により評価したところ両ベシクルは、純水中ではいずれも80 °Cを超える耐熱性を示す一方、NaClを添加すると、有意に熱安定性が変化した。また、フルオレセインナトリウム塩やローダミン6G、および酸塩基の影響も確認された。これらの結果より、ベシクルに対する高分子トポロジーとゲスト分子および周囲の環境に関する知見が得られた。

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

    (37 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results,  Open Access: 1 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 12 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Load-Induced Frictional Transition at a Well-Defined Alkane Loop Surface2017

    • Author(s)
      A. Shundo, K. Hori, Y. Tezuka, T. Yamamoto, and K. Tanaka
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 33 Issue: 9 Pages: 2396-2401

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b04042

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Formation and Properties of Vesicles from Cyclic Amphiphilic PS-PEO Block Copolymers2016

    • Author(s)
      Eisuke Baba, Toshiaki Yatsunami, Yasuyuki Tezuka, Takuya Yamamoto
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 32 Issue: 40 Pages: 10344-10349

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b03148

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Construction of Hybrid-Multicyclic Polymer Topologies Comprised of Dicyclic Structure Units by Means of An ESA-CF/Click-Linking Protocol2016

    • Author(s)
      Yoichiro Tomikawa, Takuya Yamamoto, Yasuyuki Tezuka
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 49 Issue: 11 Pages: 4076-4087

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b00637

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Hydrogel Formation by the 'Topological Conversion' of Cyclic PLA-PEO Block Copolymers2016

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto, Kotaro Inoue, Yasuyuki Tezuka
    • Journal Title

      Polym. J.

      Volume: 48 Issue: 4 Pages: 391-398

    • DOI

      10.1038/pj.2015.134

    • NAID

      120005906894

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      2016 Annual Research Report 2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Topological "Interfacial" Polymer Chemistry―Dependency of Polymer "Shape" on Surface Morphology and Stability of Layer Structures When Heating Organized Molecular Films of Cyclic and Linear Block Copolymers of n-Butyl Acrylate-Ethylene Oxide―2016

    • Author(s)
      Qi Meng, Satoshi Honda, Yasuyuki Tezuka, Takuya Yamamoto, Atsuhiro Fujimori
    • Journal Title

      J. Polym. Sci., B, Polym. Phys.

      Volume: 53 Issue: 4 Pages: 486-498

    • DOI

      10.1002/polb.23936

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Phase Separation and Self-Assembly of Cyclic Amphiphilic Block Copolymers with a Main-Chain Liquid Crystalline Segment2015

    • Author(s)
      Satoshi Honda, Maito Koga, Masatoshi Tokita, Takuya Yamamoto and Yasuyuki Tezuka
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 印刷中 Issue: 22 Pages: 4167-4176

    • DOI

      10.1039/c5py00346f

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NMR Relaxometry for the Thermal Stability and Phase Transition Mechanism of Flower-like Micelles from Linear and Cyclic Amphiphilic Block Copolymers2015

    • Author(s)
      Haruna Wada, Yu Kitazawa, Shigeki Kuroki, Yasuyuki Tezuka, Takuya Yamamoto
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 31 Issue: 32 Pages: 8739-8744

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.5b01902

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Light- and Heat-Triggered Reversible Linear-Cyclic Topological Conversion of Telechelic Polymers with Anthryl End Groups2015

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto, Sakyo Yagyu, Yasuyuki Tezuka
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 48 Issue: 11 Pages: 391-398

    • DOI

      10.1021/jacs.6b00800

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Cyclic Polymers Leading Topology Effects upon Self-Assemblies, Dynamics, and Responses.2015

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto, Yasuyuki Tezuka
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 11 Issue: 38 Pages: 7458-7468

    • DOI

      10.1039/c5sm01557j

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Self-Assembly and Topological Conversion of Cyclic Polymers2016

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto
    • Organizer
      Invited Lecture
    • Place of Presentation
      Shanghai,China
    • Year and Date
      2016-10-25
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reversible Linear-Cyclic Topological Conversion of Telechelic Polymers by Photo- and Thermal Reactions2016

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto
    • Organizer
      Symposium of Cyclic Polymer
    • Place of Presentation
      Suzhou,China
    • Year and Date
      2016-10-23
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 環状両親媒性ブロック共重合体の自己組織化によるベシクルの構築およびゲスト包摂2016

    • Author(s)
      山本拓矢、八ッ波俊明
    • Organizer
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道教育大学(北海道旭川市)
    • Year and Date
      2016-09-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 環状両親媒性高分子ベシクルへのゲスト包摂と熱安定性に対するトポロジー効果2016

    • Author(s)
      八ッ波俊明、馬場英輔、山本拓矢、手塚育志
    • Organizer
      第65回高分子討論会
    • Place of Presentation
      神奈川大学(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-09-15
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Reversible Topological Transformation to Form Cyclic Polymers by Heat- and Light-Triggered Reactions2016

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto
    • Organizer
      Taiwan-Japan Bilateral Polymer Symposium 2016
    • Place of Presentation
      Hsinchu,Taiwan
    • Year and Date
      2016-09-09
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 環状高分子の合成と機能の創出2016

    • Author(s)
      山本拓矢
    • Organizer
      31st Summer University in Hokkaido
    • Place of Presentation
      定山渓ビューホテル(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-09-02
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 環状高分子の集積に基づいた機能材料開発2016

    • Author(s)
      山本拓矢
    • Organizer
      伸長プロセス専門委員会
    • Place of Presentation
      JSW(室蘭市)
    • Year and Date
      2016-08-30
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      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Self-assembly and Topological Transformation of Cyclic Polymers2016

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto
    • Organizer
      International Workshop on Topology and Graphs in Polymer Chemistry
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-08-07
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Functional Materials by Self-Assembly of Cyclic Polymers2016

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto
    • Organizer
      HU-NTU-CERMAV Joint Symposium on Functional Materials
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-08-05
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 環状両親媒性高分子によるベシクル構築とゲスト包摂による物性変化2016

    • Author(s)
      山本拓矢
    • Organizer
      生物規範工学 公開講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-08-04
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    • Invited
  • [Presentation] 環状両親媒性ブロック共重合体によるベシクルの構築2016

    • Author(s)
      山本拓矢
    • Organizer
      精密ネットワークポリマー研究会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2016-07-08
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    • Invited
  • [Presentation] 環状高分子の自己組織化と機能発現2016

    • Author(s)
      山本拓矢
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場・展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-05-25
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    • Invited
  • [Presentation] 環状両親媒性高分子の自己組織化によるベシクルの構築およびゲスト包摂による効果2016

    • Author(s)
      八ッ波俊明、馬場英輔、手塚育志、山本拓矢
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場・展示場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-05-25
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Linear-cyclic topological transformation for switching the properties of polymer materials2015

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto, Naoto Sugai, Shigeo Asai, Yasuyuki Tezuka
    • Organizer
      PacifiChem 2015
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center
    • Year and Date
      2015-12-15
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      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Topology effects by amphiphilic cyclic block copolymers on their vesicle and emulsion stabilities2015

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto, Eisuke Baba, Toshiaki Yatsunami, Yasuyuki Tezuka
    • Organizer
      PacifiChem 2015
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center
    • Year and Date
      2015-12-15
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Photo- and thermo-induced reversible transformation of cyclic and linear polymer topologies2015

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto, Sakyo Yagyu, Yasuyuki Tezuka
    • Organizer
      PacifiChem 2015
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center
    • Year and Date
      2015-12-15
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Topological Transformation and Self-Assembly of Cyclic Polymers2015

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto
    • Organizer
      Japan-Korea Joint Symposium 2015
    • Place of Presentation
      Kitakyushu International Conference Center
    • Year and Date
      2015-10-28
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    • Invited
  • [Presentation] Reversible Linear-Cyclic Topological Transformation by Photo- and Thermo-Reactions2015

    • Author(s)
      Takuya Yamamoto, Sakyo Yagyu, Yasuyuki Tezuka
    • Organizer
      APME2015
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama
    • Year and Date
      2015-10-18
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 環状両親媒性高分子によるベシクル構築とゲスト包摂2015

    • Author(s)
      八ッ波俊明、馬場英輔、手塚育志、山本拓矢
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-15
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  • [Presentation] 環状および直鎖状ポリ乳酸による酵素分解反応のトポロジー効果の検討2015

    • Author(s)
      金子和輝、手塚育志、山本拓矢
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-15
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  • [Presentation] 環状高分子の自己組織化による分子集合体の形成と機能発現2015

    • Author(s)
      山本 拓矢
    • Organizer
      関東高分子若手研究会 サマーキャンプ2015
    • Place of Presentation
      東京農工大学 館山荘
    • Year and Date
      2015-08-04
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  • [Presentation] 環状両親媒性ブロック共重合体を利用したベシクルの構築2015

    • Author(s)
      山本拓矢、八ッ波俊明、馬場英輔、手塚育志
    • Organizer
      平成27年度繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2015-06-10
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 両親媒性環状PS-PEOブロック共重合体から構築されるベシクルの構造安定性検討2015

    • Author(s)
      馬場 英輔、八ツ波 俊明、手塚 育志、山本 拓矢
    • 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
      2015-05-27
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  • [Presentation] アントラセン末端テレケリクスの光・熱反応に基づく直鎖状-環状高分子トポロジーの可逆的変換2015

    • Author(s)
      柳生 左京、手塚 育志、山本 拓矢
    • 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
      2015-05-27
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  • [Presentation] 両親媒性環状および直鎖状ブロック共重合体に包摂したゲスト分子の放出挙動2015

    • Author(s)
      松峰 陸、手塚 育志、井上 浄、山本 拓矢
    • 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
      2015-05-27
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  • [Presentation] 環状両親媒性ブロック共重合体を用いたベシクルの構築と磁性ナノ粒子の包摂2015

    • Author(s)
      八ッ波 俊明、馬場 英輔、手塚 育志、北本 仁孝、山本 拓矢
    • 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
      2015-05-27
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 環状・直鎖状ポリ乳酸の酵素分解反応におけるトポロジー効果の検討2015

    • Author(s)
      金子 和輝、手塚 育志、山本 拓矢
    • 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
      2015-05-27
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  • [Book] ナノメディシン2017

    • Author(s)
      山本拓矢 他
    • Total Pages
      200
    • Publisher
      キヤノン財団ライブラリ
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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

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