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光応答性を示す柔軟な元素ブロック高分子の設計とその表面パターニング特性

Publicly Offered Research

Project AreaCreation of Element-Block Polymer Materials
Project/Area Number 25102543
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 InstitutionKansai University

Principal Investigator

宮田 隆志  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50239414)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2013: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords元素ブロック高分子 / 動的架橋 / 光応答性 / 表面パターニング / 表面物性 / 金ナノ粒子 / 光二量化 / ポリジメチルシロキサン
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,表面パターニングできる光応答性元素ブロック高分子材料の創出を試み,本年度は以下のような研究成果が得られた。
(i)光応答性元素ブロック高分子の合成:前年度に引き続き,桂皮酸およびクマリンを光二量化基とする光応答性元素ブロック高分子の合成を行った。クマリンは波長360nmの光照射で二量化し,波長254nmの光照射で再び解離できることが明らかとなった。
(ii)光応答性元素ブロック高分子材料の表面パターニング特性の検討:前年度に引き続き,光応答性元素ブロック高分子材料の表面パターニング特性を検討した。まず表面パターニングにより形成された凹凸を定量的に評価し,光照射時間との関係を解明した。とくに光照射時間の増加によってパターンの深さを制御できることがわかった。
(iii)光応答性元素ブロック高分子材料への金属元素ブロックの導入:前年度に引き続き,金ナノ粒子(AuNP)を表面改質した後,光応答性元素ブロック高分子のキャスト溶液に均一分散させ,スピンコート法によってフィルムを調製した。UV-Visスペクトル測定およびAFMとSEMを用いた構造観察により,フィルム内でAuNPが均一に分散していることがわかった。さらに,光照射により体積変化した際のAuNPの分散状態を調べ,表面プラズモン共鳴変化によるAuNPの発色変化を観察した。また,光照射によるAuNP分散状態変化に基づくフィルムの表面抵抗率変化も確認することができた。したがって,光応答性元素ブロック高分子材料にAuNPを均一分散させることにより,その表面パターニング特性を利用した光記録材料や表示素子,電子デバイスへ応用できる可能性が示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 11 results) Book (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Preparation of Molecule-Responsive Microsized Hydrogels via Photopolymerization for Smart Microchannel Microvalves2015

    • Author(s)
      Y. Shiraki, K. Tsuruta, J. Morimoto, C. Ohba, A. Kawamura, R. Yoshida, R. Kawano, T. Uragami, T. Miyata
    • Journal Title

      Macromol. Rapid Commun

      Volume: 36 Issue: 6 Pages: 515-519

    • DOI

      10.1002/marc.201400676

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Target Molecule-responsive Hydrogels Designed by Molecular Imprinting Using Bisphenol A as a Template2014

    • Author(s)
      A. Kawamura, T. Kiguchi, T. Nishihata, T. Uragami, T. Miyata
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 50 Issue: 76 Pages: 111011-11103

    • DOI

      10.1039/c4cc01187b

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Formation of Molecularly Imprinted Hydrogel Layers with Lectin Recognition Sites on SPR Sensor chips by Atom Transfer Radical Polymerization2014

    • Author(s)
      Y. Kuriu, A. Kawamura, T. Uragami, T. Miyata
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: 43 Issue: 6 Pages: 825-827

    • DOI

      10.1246/cl.140103

    • NAID

      130004868186

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Pervaporative Dehydration Characteristics of an Ethanol/Water Azeotrope through Various Chitosan Membranes2014

    • Author(s)
      T. Uragami, T. Saito, T. Miyata
    • Journal Title

      Carbohydrate Polymers

      Volume: 120 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2014.11.032

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      2014 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 生体分子機能を利用した刺激応答性ゲル2014

    • Author(s)
      松本和也,宮田隆志
    • Journal Title

      高分子論文集

      Volume: 71 Pages: 125-142

    • NAID

      130004489487

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  • [Journal Article] 動的架橋を利用した生体分子応答性ゲルの創製2013

    • Author(s)
      宮田隆志
    • Journal Title

      Colloid & Interface Communication

      Volume: 38 Pages: 34-37

    • NAID

      40020187423

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  • [Presentation] 動的架橋を利用した多彩な応答性ソフトマテリアルの設計とその応用2015

    • Author(s)
      宮田隆志
    • Organizer
      次世代ナノテクフォーラム2015
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター,大阪
    • Year and Date
      2015-03-16
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  • [Presentation] 動的架橋を利用したスマートポリマー材料の設計とその応用2015

    • Author(s)
      宮田隆志
    • Organizer
      第54回関西バイオポリマー研究会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学,京都
    • Year and Date
      2015-02-10
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    • Invited
  • [Presentation] Structural Designs of Biologically Stimuli-Responsive Gels with Biomolecular Complexes as Dynamic Crosslinks2014

    • Author(s)
      T. Miyata, M. Morota, K. Okawa, T. Kida, A. Kawamura, T. Uragami
    • Organizer
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • Place of Presentation
      Tsukuba International Congress Center, Tsukuba
    • Year and Date
      2014-12-02 – 2014-12-05
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  • [Presentation] Preparation of Photo-Responsive Polymer-Metal Hybrid Films with Homogeneously Dispersed Metal Nanoparticles and Their Patterning Properties2014

    • Author(s)
      N. Akioka, A. Kawamura, T. Uragami, T. Miyata
    • Organizer
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • Place of Presentation
      Tsukuba International Congress Center, Tsukuba
    • Year and Date
      2014-12-02 – 2014-12-05
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  • [Presentation] Bioconjugated Polymer Hydrogels, Particles and Thin Films with Dynamic Crosslinks2014

    • Author(s)
      T. Miyata
    • Organizer
      5th International Workshop on Nanogrid Materials (IWNM-5)
    • Place of Presentation
      Busan, Korea
    • Year and Date
      2014-12-01 – 2014-12-02
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      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 光応答性架橋を用いたスマート高分子フィルムの表面パターニング特性とその応用2014

    • Author(s)
      宮田隆志,来田智行,秋岡信博,河村暁文,浦上忠
    • Organizer
      膜シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      神戸大学,兵庫
    • Year and Date
      2014-11-26 – 2014-11-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Biologically Stimuli-Responsive Gels with Dynamic Crosslinks2014

    • Author(s)
      T. Miyata
    • Organizer
      22nd Polymer Networks Group Meeting (PNG) & 10th Gel Symposium (GelSympo)
    • Place of Presentation
      University of Tokyo, Tokyo
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Preparation of Photo-responsive Polymer Films That Exhibit Surface Patterning Properties2014

    • Author(s)
      T. Miyata, T. Kida, Y. Kojima, A. Kawamura, T. Uragami
    • Organizer
      5th World Congress on Adhesion and Related Phenomena (WCARP-V)
    • Place of Presentation
      Nara Prefect New Public Hall, Nara
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of Photo-responsive Organic-inorganic Hybrid Films with Dispersed Au Nanoparticles and Their Patterning Properties2014

    • Author(s)
      N. Akioka, A. Kawamura, T. Uragami, T. Miyata
    • Organizer
      5th World Congress on Adhesion and Related Phenomena (WCARP-V)
    • Place of Presentation
      Nara Prefect New Public Hall, Nara
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-11
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 動的架橋を利用した光応答性高分子フィルムの表面パターニングと細胞培養挙動2014

    • Author(s)
      宮田隆志,来田智行,河村暁文,浦上忠
    • Organizer
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      東京理科大学,東京
    • Year and Date
      2014-09-03 – 2014-09-05
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 動的架橋を利用したスマートゲルの設計と応用2014

    • Author(s)
      宮田隆志
    • Organizer
      第93回ニューフロンティア材料部会例会
    • Place of Presentation
      大阪市立工業研究所,大阪
    • Year and Date
      2014-07-29
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    • Invited
  • [Presentation] 金ナノ粒子を均一分散させた光応答性有機-無機ハイブリッドフィルムの調製とそのパターニング特性2014

    • Author(s)
      秋岡信博,河村暁文,浦上忠,宮田隆志
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場,名古屋
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
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  • [Presentation] 体温付近で相転移する両親媒性液晶高分子の自己集合体形成と薬物キャリアとしての応用2013

    • Author(s)
      高田一仁,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館,京都
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  • [Presentation] 動的架橋を有する光応答性ポリマーフィルムの表面パターニングと細胞培養への応用2013

    • Author(s)
      来田智行,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • Organizer
      第62回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館,京都
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 両親媒性を示す液晶性ポリシロキサンの自己集合体形成と相転移を利用したスマート機能2013

    • Author(s)
      高田一仁,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      金沢大学,石川
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 表面パターニング特性を有する光応答性ポリマーフィルムの調製とスマートバイオマテリアルとしての応用2013

    • Author(s)
      来田智行,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • Organizer
      第62回高分子討論会
    • Place of Presentation
      金沢大学,石川
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 動的架橋を利用した刺激応答性ソフトマテリアルの設計

    • Author(s)
      宮田隆志
    • Organizer
      第15回関西若手高分子セミナー
    • Place of Presentation
      兵庫県立大,兵庫
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Advanced Responsive Gels with Dynamic Crosslinks

    • Author(s)
      T. Miyata
    • Organizer
      TIT International Research Center of Macromolecular Science, Special Symposium 2013 & Third Symposium on Gel and Rubber
    • Place of Presentation
      Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 生体分子応答性ゲル-生体分子ナノ現象から動的マクロ挙動へ-

    • Author(s)
      宮田隆志
    • Organizer
      分子ロボティクス研究会定例会
    • Place of Presentation
      北海道大学,北海道
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    • Invited
  • [Presentation] Responsive Bioconjugated Gels with Dynamic Crosslinks

    • Author(s)
      T. Miyata
    • Organizer
      2013 MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Boston, USA
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    • Invited
  • [Presentation] スマートゲルの基礎と最新動向

    • Author(s)
      宮田隆志
    • Organizer
      接着講座マスターコース
    • Place of Presentation
      名古屋市工業研究所,愛知
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    • Invited
  • [Presentation] Responsive Bioconjugated Gels Designed Using Dynamic Crosslinks

    • Author(s)
      T. Miyata
    • Organizer
      International Symposium on Smart Biomaterials -2nd Hoffman Family Symposium-
    • Place of Presentation
      NIMS, Tsukuba, Japan
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] バイオマテリアル応用を目指した光応答性ポリマーフィルムの調製と表面パターニング挙動

    • Author(s)
      来田智行,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会 第8回関西若手研究発表会
    • Place of Presentation
      金沢大学,石川
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      2013 Annual Research Report
  • [Book] RSC Smart Materials No.14, Chemoresponsive Materials: Stimulation by Chemical and Biological Signals2015

    • Author(s)
      T. Miyata
    • Publisher
      RSC Publishing
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] ゲルテクノロジーハンドブック(中野義夫 監修)2014

    • Author(s)
      宮田隆志
    • Total Pages
      835
    • Publisher
      NTS
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] Intelligent Stimuli-Responsive Materials: From Well-Defined Nanostructures to Applications2013

    • Author(s)
      A. Kawamura, T. Miyata
    • Total Pages
      486
    • Publisher
      Wiley
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Smart Materials for Drug Delivery: Volume 22013

    • Author(s)
      T. Miyata
    • Total Pages
      432
    • Publisher
      RSC Publishing
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多刺激応答性物質およびその形態変更方法ならびに多刺激応答性分子2014

    • Inventor(s)
      宮田隆志,河村暁文,大熊幸平
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人関西大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-148499
    • Filing Date
      2014-07-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] パターン基材およびその製造方法ならびにパターン形成用基材2014

    • Inventor(s)
      17. 宮田隆志,河村暁文,秋岡信博
    • Industrial Property Rights Holder
      17. 宮田隆志,河村暁文,秋岡信博
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-039966
    • Filing Date
      2014-02-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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