有機分子－無機分子融合超分子ヒドロゲルの創製
Publicly Offered Research
| Project Area | Fusion Materials: Creative Development of Materials and Exploration of Their Function through Molecular Control |
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| Project/Area Number |
23107514
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
山中 正道 静岡大学, 理学部, 准教授 (10377715)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | ゲル / 自己集合 / 水素結合 / 疎水性相互作用 / 界面活性剤 / ウレア / 超分子 / 疎水性相互作 / ファイバー / 動的共有結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有機分子の自己集合により形成される超分子ポリマーと無機分子などの相互作用によりゲル化が誘導される融合マテリアルの創製と、超分子ゲルの機能探索を行った。 低分子オルガノゲル化剤として機能するトリスウレア分子に親水基を導入した両親媒性トリスウレア分子を設計、合成した。両親媒性トリスウレア分子と純水の混合物は懸濁液を与えたが、ドデシル硫酸ナトリウム（SDS）などのイオン性界面活性剤を含む水溶液との混合物は超分子ヒドロゲルを形成した。このゲル化において、添加するSDSの量は非常に重要であった。SDSが適切な濃度以下では懸濁液が、適切な濃度以上では透明な溶液が得られた。また、ゲル化の誘導は、種々の陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤においても達成された。キセロゲルのSEM観測より界面活性剤の濃度に依存した繊維状集合体の太さの変化が観測され、イオン性界面活性剤が両親媒性トリスウレア分子の自己集合により形成する繊維状集合体のバンドル化を制御していることを明らかとした。また、この超分子ヒドロゲルを用いたタンパク質試料の電気泳動法の開発に成功した。
親水基としてガラクトースを有する両親媒性トリスウレア分子を設計、合成した。この化合物のゲル化能は低く、高濃度で水と混合しても粘性溶液を与えるのみであった。ところが、両親媒性トリスウレア分子と水の混合物に1,4-フェニルジホウ酸を添加すると、超分子ヒドロゲルの形成が進行した。これは、両親媒性トリスウレア分子の自己集合により形成した繊維状集合体が、1,4-フェニルジホウ酸とのホウ酸エステル結合を形成することで架橋されたことによるものと考えられる。形成した超分子ヒドロゲルは、これまでに合成してきた超分子ヒドロゲルと比較し、高い物理的強度を有していた。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(26 results)
