Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
生命現象において重要な役割を担う細胞内液滴に代表される液-液相分離が生命科学分野で注目されており、水圏における親水性高分子のユニークな特性として関心が高まっている。本研究では、両親水性ブロック共重合体が形成する水圏ミクロ相分離構造と水和水の構造について先端計測技術を利用して明らかにし、新たな分子集積体の構造形成機構を解明する。
本研究は、両親水性ブロック共重合体水溶液で形成される水圏ミクロ相分離構造と構造形成機構の解明を目指している。昨年度実験を実施したナノメートルスケールの双性イオン高分子ドメインに閉じ込められた水の結晶化挙動と水素結合状態についての研究成果を論文投稿した。ミクロ相分離により生じた界面近傍の水は僅かに結晶化しやすい状態であり、水素結合ネットワークの僅かな乱れも観測された。この研究は、新学術領域の研究者との共同研究として実施された。水溶性双性イオン高分子であるポリカルボキシベタインを構成要素として含むブロック共重合体が、水／エタノール混合水溶液において、特定の水／エタノール混合割合でミクロ相分離構造を形成する現象を見出した。構成分子鎖の共貧溶媒効果による凝集に誘導されてメゾスコピックスケールの格子状秩序構造を形成する「共貧溶媒効果誘起ミクロ相分離」と位置付けられる新たな相分離系であり、分子量や共重合組成に応じた相分離挙動が示された。糖鎖結合能を示すフェニルボロン酸とポリカルボキシベタインで構成されるブロック共重合体が水中で形成する粒子状分子集合体について、双性イオンとフェニルボロン酸部位の相互作用に起因して分子集合体が形成されるpH領域が拡張し、双性イオン高分子殻が静電反発による分子集合体の崩壊を抑制する現象を見出した。総じて、水中で分子集合体を形成する双性イオン高分子含有ブロック共重合体の分子集合体形成特性について、さまざまな特異性が示された。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results, Invited: 7 results) Remarks (1 results)
Polymer Journal
Volume: - Issue: 8 Pages: 869-876
10.1038/s41428-023-00780-x
Macromolecules
Volume: 56 Issue: 16 Pages: 6208-6216
10.1021/acs.macromol.3c00696
Polym. J.
Volume: 55 Issue: 12 Pages: 1357-1365
10.1038/s41428-023-00831-3
Macromolecular Chemistry and Physics
Volume: 224 Issue: 6 Pages: 2200416-2200416
10.1002/macp.202200416
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