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多様な刺激に応答するπ組織体の応用

Publicly Offered Research

Project Areapi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions
Project/Area Number 17H05147
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 InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

村岡 貴博  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70509132)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords芳香族性骨格 / 両親媒性分子 / 生体関連化学 / ポリモルフィズム / 刺激応答性 / 芳香族性
Outline of Annual Research Achievements

本研究では交互両親媒性分子構造を基軸とした芳香族性部位を有する分子の2次元(膜)、3次元(結晶)場での動的制御系の構築を行った。3次元(結晶)場での動的制御系の構築について、短鎖PEGを組込んだ環状マルチブロック分子を基盤とした熱応答結晶材料の開発を行った。熱応答結晶ー結晶転移、または液晶を含む転移を利用して、電気伝導性のスイッチや、光学特性の1つであるレタデーションを温度変化でスイッチする材料の開発に成功した。ここで、加熱プロセスの有無によって、異なるパッキング構造を有する結晶多形が室温で得られることを見出した。このヒステリシス現象を利用することで、1つの分子から同一温度で異なる物性値を示す結晶材料を得ることができ、スイッチ材料だけでなく、分子の機能を拡大するプロセッシングの開発に成功した。
また、非環状マルチブロック分子についても結晶熱応答性を見出し、物性のスイッチングに成功した。
非環状マルチブロック分子について、脂質二分子膜中で超分子イオンチャネルを形成する分子を基盤とし、様々な刺激応答性の付与に成功した。例えば、疎水部に立体障害部位を導入することで、張力応答性イオンチャネルの開発に成功した。分子構造の違いによって、張力に応答してイオン透過性を発現する分子と、逆に透過性を失う分子を得ることができ、張力応答性分子材料としての応用可能性を広げる知見を得ることができた。リガンドとの相互作用部位を導入することで、リガンドとの吸脱着によってイオン透過性をスイッチする分子の開発にも成功し、膜の機能化を可能にする分子材料としての機能展開を広げる成果を得ることができた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (42 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 2 results) Presentation (26 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 13 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results)

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      Volume: 55(6) Issue: 6 Pages: 759-762

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      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 16 Issue: 48 Pages: 9305-9313

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      Chemistry - An Asian Journal

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 141-148

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      Volume: 印刷中 Pages: 315-328

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      Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 969-974

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      Volume: 印刷中 Issue: 15 Pages: 1913-1916

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      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 414-418

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      Volume: 41 Issue: 3 Pages: 294-302

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      10.1248/bpb.b17-00652

    • NAID

      130006407350

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
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      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 139 Issue: 49 Pages: 18016-18023

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    • Filing Date
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    • Industrial Property Rights Holder
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      村岡貴博、岡田隼輔、奥村正樹、稲葉謙次、松﨑元紀
    • Industrial Property Rights Holder
      東京農工大学、東北大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-109769
    • Filing Date
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    • Inventor(s)
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    • Industrial Property Rights Holder
      東京農工大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-206817
    • Filing Date
      2018
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Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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