2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Emergent Chemistry of Nano-scale Molecular System |
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20111011
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| Research Institution | Sojo University |
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Principal Investigator |
新海 征治 崇城大学, 工学部, 教授 (20038045)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田丸 俊一 崇城大学, 工学部, 准教授 (10454951)
白木 智丈 九州先端科学技術研究所, ナノテク研究室, 研究員 (10508089)
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| Keywords | 多糖 / 分子認識 / 超構造 / 機能創製 / 機能性高分子 |
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| Research Abstract |
平成22年度は、有機小分子の自己組織体や人工修飾β-1,3-グルカン類を利用して、分子集積、特に規則的階層構造の構築について知見を得ることを目標に研究を実施した。
側鎖にアミノ基とカルボキシル基を導入した両性型カードランを合成し、pH応答的に集合・解離を制御することに成功した。さらに、この修飾カードランがDNAとの複合化が可能であり、pHに感応する遺伝子治療薬剤への展開の可能性を示すことに成功した。
酵素反応を活用して、側鎖にアミロース鎖を導入した半人工分岐カードランの合成に成功した。主鎖であるカードランが形成する3重螺旋と側鎖となるアミロースが形成する1重螺旋がそれぞれ異なる物質包摂能を示す。そこで、カードランにカーボンナノチューブを、アミロースにヨウ素を包摂することで、カーボンナノチューブを幹として、ヨウ素の一次元的集積体が枝状に配置された、高い階層性を有する分子集積体を、自己組織化によって形成することに成功した。さらに、この半人工多糖は蛍光性の導電性高分子とも複合化可能であることが確認された。
有機溶媒と水が形成する液液界面において、Huisgen環化重合反応を進行させることで、正方形の形状を有するモノマー分子の構造的対称性がそのまま維持された、高分子薄膜の創製に成功した。この薄膜は数十μm角の大きさにも及び、本成果は、高い規則性と高い階層性を有する高分子薄膜の創製のための設計指針を与えるとともに、モノマーであるポルフィリン分子が持つ機能性と構造的な階層性とに基づく高次な機能性を発現する、全く新しい微小材料の開発が期待される結果である。
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