溶液中高分子の単分子鎖直接観察法の開発と応用

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08455454
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 磯田 正二 京都大学, 化学研究所, 助教授 (00168288)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 隆史 京都大学, 化学研究所, 教授 (50027059)
• Keywords: 極低温 / 急速冷凍 / 高分子 / 溶液 / 高分解能

Research Abstract

平成8年度には、既設の極低温高分解能透過型電子顕微鏡と組み合わせて使用できる急速冷凍装置を開発した。それにより、非晶質となった溶媒中に浮かぶ分子集合体や高分子鎖を冷凍固定できる事となった。また、写真撮影法と同時に、電顕像を高感度カメラを用いて収録したり、イメージングプレートを用いて電顕像や回折像を撮影する事も可能にした。このような研究状況から出発し、当該年度は溶液中の有機分子集合体の観察を実際的に試みることとした。
当該年度においては、棒状分子の溶媒内での集合状態の観察や集合過程の動的な課程の観察を目指した。溶液内での分子集合状態の研究には光やX線を主要な研究手段とした多くの研究が行われてきた。しかし、これらの研究手段では測定可能な構造体のサイズに制限があるが、電子顕微鏡ではナノナーターサイズからミクロンサイズ以上までを同時に測定可能である点に大きな特色がある。従って、例えば、モノマー分子の作る構造体と重合後の高分子の作る巨大な集合体を同時に観察可能である。本年度は特に界面活性剤ミセルの存在する溶液内での金属還元反応を直接観察することを試みた。この反応は、極微金属粒子を作成するための有効な方法であることは広く知られているが、ミセルサイズと金属粒子サイズの実際的な相関は明らかではなかった。そのような化学反応の過程を時系列にそって順次凍結し観察することで、時間的な変化過程を明確にすることや、成分系の異なる系での実験とも比較検討し、これまでとは異なったミセルと金属との相互作用を明らかにできた。その結果は、10年度の電子顕微鏡学会等で発表予定である。

Research Products

• [Publications] Sano Y, Inoue H, Kajiwara K, Hiragi and Isoda S :"Structural Analysis of A-Protein of Cucumber Green Mottle Mosaic Virus and Tabacco Mosaic Virus by Synchrotron Small-Angle X-ray Scattering" J.Protein Chemistry. 16. 151-159 (1997)
• [Publications] Ogawa T, Isoda S and Kobayashi T: "Structure Analysis of C60 Low-Temperature Phase by Electron Crystallography with Cryo-TEM" Acta Cryst.B53. 831-837 (1997)
• [Publications] Irie S, Hoshino A, Kuwamoto K, Isoda S, Miles M J and Kobayashi T: "Point-on-Line Coincidence in Epitaxial Growth of CuPcCl16 on Graphite" Appl.Surf.Science. 113/114. 310-315 (1997)
• [Publications] Tosaka M, Hamada N, Tsuji M, Kohjiya S, Ogawa T, Isoda S and Kobayashi T: "Crystallization of Syndiotactic Polypropylene in b-Form. 1 : Positional Identification of Stacking Faults in the Solution-grown Single Crystals" Macromolecules. 30. 4132-4136 (1997)
• [Publications] Kawase N, Isoda S, Kurata H, Murata Y, Takeda K and Kobayashi T: "Structure and Polymerization Process of Vacuum-deposited 1,6-di (N-carbazoylyl-2,4-hexadiyne (DCHD) Epitaxially Grown Films Studied by High-resolution Electron Microscopy" Polymer. 39. 591-597 (1997)
• [Publications] Ogawa T, Isoda S, Suga T, Ysujimoto M, Hiragi Y and Kobayashi T: "Analysis by SAXS and Cryo-TEM on Polymerization with a Surfactant" Colloid & Polymer Science. 106. 141-143 (1997)
• [Publications] 磯田正二、小林隆史: "フタロシアニン、化学と機能 (第2章構造、2.1 結晶構造)" ICR出版、白井汪芳ら編 (分担執筆), 63-78 (1997)
• [Publications] 小林隆史: "有機分子の直接観察、固体表面での化学反応による作成された有機錯体の分子像と欠陥" 学際企画、電子顕微鏡学会編 (分担執筆), 94-97 (1997)