• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2014 Fiscal Year Annual Research Report

超均一網目構造を有するTetra-PEGゲルの生体分子精密分離媒体への応用

Research Project

Project/Area Number 12J07977
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

リ キョウ  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords電気泳動 / ゲル / DNA / ラウス / レプテーション / エントロピー / ダイナミックス / 拡散
Outline of Annual Research Achievements

均一な網目構造を有するゲル内でのポリ電解質の電気泳動挙動を系統的に調査した。均一な網目構造を有するゲルとしてTetra-PEGゲルを用い、ポリ電解質としてランダムコイル状の二本鎖DNAを用いた。実験によって得られたランダムコイル状二本鎖DNAのゲル内での移動度と鎖長の見かけ上のベキ乗数はゲルの架橋点間分子量やポリマー体積の変化に対して連続的に変化した。この傾向は既存理論(Ogston, Reptation, Stretched reptation)では説明できない。移動度をポリマー体積分率に対してプロットしたところ、棒状二本鎖DNAの実験で得られた移動度と分離媒体のポリマー体積分率と同様の関係式が発見された。更なる解析により、高分子網目構造内での棒状・コイル状の二本鎖DNAの泳動挙動はDNAの鎖長のベキ関数項と指数関数項の積で表すことが可能であることが明らかになった。ベキ関数項は基本的な泳動挙動を示す項で、本実験ではRouse modelとReptation modelにそれぞれ一致するベキ乗則が観測された。一方で、指数関数項はDNAが網目構造内で泳動する際に感じるエントロピー障壁を示す項であった。棒状DNAではエントロピー項の鎖長依存性がゲルの架橋点間分子量に強く依存したのに対して、ランダムコイル状DNAのエントロピー項の鎖長依存性は架橋点間分子量によらず、一定のベキ乗則に収束した。この傾向は棒状DNAとコイル状DNAではDNAが感じるエントロピー障壁は質的に異なることを示唆している。これらの結果は、高分子網目構造内での物質の泳動挙動が既存理論のように単一のメカニズムに支配されているのではなく、基本的な泳動挙動と同時にエントロピー障壁が泳動挙動を支配していることが強く示唆された。

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。

  • Research Products

    (6 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Electrophoretic Mobility of Double-Stranded DNA in Polymer Solutions and Gels with Tuned Structures2014

    • Author(s)
      Xiang Li, Kateryna Khairulina, Ung-il Chung, and Takamasa Sakai
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 47 Pages: 3582, 3586

    • DOI

      10.1021/ma500661r

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Degradation Behavior of Polymer Gels Caused by Nonspecific Cleavages of Network Strands2014

    • Author(s)
      Xiang Li, Shinji Kondo, Ung-il Chung, and Takamasa Sakai
    • Journal Title

      Chemistry of Materials

      Volume: 26 Pages: 5352, 5357

    • DOI

      10.1021/cm502480f

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 均一高分子網目構造内におけるDNAの電気泳動挙動2015

    • Author(s)
      Li Xiang、 Khairulina Kateryna、鄭雄一、酒井崇匡
    • Organizer
      関東高分子若手研究会
    • Place of Presentation
      東京大学、東京
    • Year and Date
      2015-03-07 – 2015-03-07
  • [Presentation] Electrophoretic Mobility of Double-Stranded DNA in Polymer Solutions and Gels with Tuned Structures2014

    • Author(s)
      Xiang Li, Kateryna Khairulina, Ung-il Chung, Takamasa Sakai
    • Organizer
      14th Asia-Pacific International Symposium on Microscale Separations and Analysis (APCE2014)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2014-12-07 – 2014-12-10
  • [Presentation] Electrophoretic Mobility of Double-Stranded DNA in Polymer Solutions and Gels with Tuned Structures2014

    • Author(s)
      Xiang Li, Kateryna Khairulina, Ung-il Chung, Takamasa Sakai
    • Organizer
      Polymer Network Groups Meeting and Gel Symposium 2014 (PN&G2014)
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2014-11-10 – 2014-11-14
  • [Presentation] Electrophoretic Mobility of Double-Stranded DNA in Polymer Solutions and Gels with Tuned Structures2014

    • Author(s)
      Xiang Li, Kateryna Khairulina, Ung-il Chung, and Takamasa Sakai
    • Organizer
      第63回高分子討論会
    • Place of Presentation
      長崎大学、長崎
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26

URL: 

Published: 2016-06-01  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi