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2014 Fiscal Year Annual Research Report

マクロスケールでの自己組織化と外部刺激制御を融合した新規機能性超分子材料の創製

Research Project

Project/Area Number 12J00032
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中畑 雅樹  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords接着 / ゲル / オリゴヌクレオチド / 核酸塩基対 / 分子認識 / 自己組織化 / 超分子材料 / マクロスケール
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、当初の研究実施計画に挙げた2つの課題「(1)分子認識のマクロスケールでの可視化と外部刺激による制御」「(2)超分子導入ヒドロゲルを用いた刺激伸縮性材料の構築」のうち特に(1)について以下の研究を実施した。
近年、さまざまな外部刺激に応答してその物性を制御できる材料が注目を集めている。ここにホスト-ゲスト相互作用やイオン性相互作用、水素結合などの超分子科学的アプローチを取り入れることで、生体系を模した、あるいはそれを超えるような高度な機能性材料の構築が期待される。本年度の研究では、分子認識部位としてオリゴヌクレオチドを側鎖に修飾した高分子ヒドロゲルや核酸塩基を側鎖に修飾した高分子オルガノゲルを調製し、それらの間にはたらく接着を評価した。それぞれの相補的な分子認識部位を修飾したゲル同士が、適切な環境下で接着することを見出した。接着の強度を定量的に評価したところ、分子認識部位の導入量が多いほど接着力も増大した。また、認識を競争的に阻害する分子を接着面に添加することで接着が阻害されたことから、核酸塩基間の相補的な相互作用によってゲルが接着したことが示された。水素結合を巧みに活用することにより、水中から有機溶媒中という幅広い環境下においてマクロなスケールで「もの」と「もの」とを接着することに成功した。

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。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (6 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Macroscopic Self-assembly Based on Complementary Interaction between Nucleobase Pairs2015

    • Author(s)
      M. Nakahata, Y. Takashima, A. Hashidzume and A. Harada
    • Journal Title

      Chemistry – A European Journal

      Volume: 21 Pages: 2770-2774

    • DOI

      10.1002/chem.201404674

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Supramolecular Polymeric materials through Cyclodextrin-Guest Interactions2014

    • Author(s)
      A. Harada, Y. Takashima, and M. Nakahata
    • Journal Title

      Accounts of Chemical Research

      Volume: 47 Pages: 2128-2140

    • DOI

      10.1021/ar500109h

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 核酸塩基間の相互作用を利用したゲル接着システムの構築2015

    • Author(s)
      中畑雅樹、高島義徳、原田明
    • Organizer
      第95回日本化学会春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学(千葉県)
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [Presentation] Redox-Responsive Macroscopic Gel Assembly Based on Discrete Dual Interactions2014

    • Author(s)
      Masaki Nakahata, Yoshinori Takashima, and Akira Harada
    • Organizer
      22nd Polymer Networks Group Meeting and the 10th Gel Symposium
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-11-11 – 2014-11-14
  • [Presentation] 多様な非共有結合的相互作用を利用したゲル接着システムの構築2014

    • Author(s)
      中畑雅樹、高島義徳、原田明
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学(長崎県)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
  • [Presentation] Redox-Responsive Macroscopic Gel Assembly Based on Discrete Dual Interactions2014

    • Author(s)
      Masaki Nakahata, Yoshinori Takashima, and Akira Harada
    • Organizer
      17th International Cyclodextrin Symposium
    • Place of Presentation
      Saarbrücken, Germany
    • Year and Date
      2014-05-29 – 2014-05-31
  • [Presentation] Redox-Responsive Supramolecular Polymeric Actuator Based on Host-Guest Interactions2014

    • Author(s)
      Masaki Nakahata, Yoshinori Takashima, Akihito Hashidzume and Akira Harada
    • Organizer
      17th International Cyclodextrin Symposium
    • Place of Presentation
      Saarbrücken, Germany
    • Year and Date
      2014-05-29 – 2014-05-31
  • [Presentation] 二種類の独立な相互作用を酸化還元により制御したゲル集積システムの構築2014

    • Author(s)
      中畑雅樹、高島義徳、原田明
    • Organizer
      第63回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • Year and Date
      2014-05-28 – 2014-05-30
  • [Book] 『ゲルテクノロジーハンドブック』、エヌティーエス、第7章第2節「分子認識ゲル」2014

    • Author(s)
      原田明、高島義徳、中畑雅樹
    • Total Pages
      908
    • Publisher
      エヌティーエス
  • [Remarks] 大阪大学大学院理学研究科高分子科学専攻超分子科学研究室 研究業績

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/harada/jp/achievement/publication.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 自己修復性を有する高分子材料及びその製造方法2014

    • Inventor(s)
      原田 明
    • Industrial Property Rights Holder
      原田 明
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-140945号
    • Filing Date
      2014-07-08

URL: 

Published: 2016-06-01  

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