2003 Fiscal Year Annual Research Report

ヘテロ高分子の分子内フラストレーションの解消による構造記憶と生命の分子物理的理解

Research Project

Project/Area Number	15340137
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	安中雅彦九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40282446)
Keywords	ヘテロ高分子 / 相転移 / フラストレーション / 分子認識
Research Abstract	本申請課題では,高分子ゲルを用いて「ヘテロ高分子の分子内フラストレーションの解消」を「分子刷り込み」の方法を用いて実験的に示すことを目的とする.その実験戦略は以下のとおりである. (1)モノマー対が高分子内で(分子間引力により)弱い内部架橋をつくっている. (2)あるモノマー対が,他の種類のモノマー対が形成されたために対を作れなくなる,フラストレーションが生じていること. (3)そのフラストレーションが「分子刷り込み」の方法で解消されること. (4)形成したモノマー対を高分子を膨潤させることで壊すことができること. (5)その高分子を再び収縮させたときに同じモノマーが対をつくりこと. 平成15年度は,「モノマー対の分子刷り込み」によるフラストレーションの解消について上記(1)-(4)を,平成15年度は,有機低分子化合物の存在下での「モノマー/有機低分子対の分子刷り込み」によるフラストレーションの解消について(1)-(4)を検討し,「分子認識」高分子の設計を行った.具体的には 1)「モノマー対分子刷り込み」のためのモノマー対の分子設計・ゲルの調製 2)「モノマー対分子刷り込み」の有無による高分子ゲルの相挙動,微視的構造の解析上記で調整した高分子ゲル中のモノマー対を壊し,再生させるた場合の膨潤挙動,および微視的構造を,同一の組成をでモノマー対を形成しない状態で調整された高分子ゲルと比較検討した.微視的構造は,モノマー間相互作用を振動分光法,モノマーの集合構造を光散乱,中性子小角散乱法(京都大学原子炉実験所,スイスPaul Scherrer Institue施設)を用いて観測した. その結果,ヘテロ高分子ゲルによる主に疎水性相互作用による,多点分子認識を見いだした.多点認識は,ゲルを構成する高分子と,認識されるターゲット分子との間の分子認識空間に「フラストレーション」が解消された場が形成されたと考えられ,この結果をもとに,引き続き来年度研究を推進する.

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Y.Soejima, S.Kuwajima, M.Sugiyama, M.Annaka, K.Hara: "Structure Investigation of Metal Ions Clustering in Dehydrated Gel Using X-ray Anomalous Dispersion Effect"Journal of Physical Society of Japan. 72. 2110-2113 (2003)
[Publications] M.Sugiyama, M.Annaka: "Small-Angle Scattering Study of Mesoscopic Structures in Charged Gels and Their Evolution on Dehydration"Journal of Physical Chemistry B. 107. 6300-6308 (2003)
[Publications] M.Annaka et al.: "Microscopic implication of rapid shrinking of comb-type grafted poly(N-isopropylacrylamide) hydrogels"Polymer. 44. 4405-4409 (2003)
[Publications] S.Sasaki, S.Koga, M.Sugiyama, M.Annaka: "Nanostructures of polyelectrolyte gel-surfactant complexes in uniaxially stretching networks"Physical Review E. 65. 021507(1-7) (2003)
[Publications] S.Sasaki, S.Koga, M.Annaka: "Salt Effects on Elastic Properties of Shrunken N-isopropylacrylamide Gel"Journal of Physical Chemistry B. 107. 6893-6897 (2003)
[Publications] M.Annaka et al.: "SANS study on the rapid shrinking of comb-type poly(N-isopripylacrylamide) gels"Physica B. (in press).
[Publications] 安中雅彦他: "高分子工業化学"朝倉書店. 165 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

ヘテロ高分子の分子内フラストレーションの解消による構造記憶と生命の分子物理的理解

Principal Investigator

安中 雅彦 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40282446)

Research Products

[Publications] Y.Soejima, S.Kuwajima, M.Sugiyama, M.Annaka, K.Hara: "Structure Investigation of Metal Ions Clustering in Dehydrated Gel Using X-ray Anomalous Dispersion Effect"Journal of Physical Society of Japan. 72. 2110-2113 (2003)

[Publications] M.Sugiyama, M.Annaka: "Small-Angle Scattering Study of Mesoscopic Structures in Charged Gels and Their Evolution on Dehydration"Journal of Physical Chemistry B. 107. 6300-6308 (2003)

[Publications] M.Annaka et al.: "Microscopic implication of rapid shrinking of comb-type grafted poly(N-isopropylacrylamide) hydrogels"Polymer. 44. 4405-4409 (2003)

[Publications] S.Sasaki, S.Koga, M.Sugiyama, M.Annaka: "Nanostructures of polyelectrolyte gel-surfactant complexes in uniaxially stretching networks"Physical Review E. 65. 021507(1-7) (2003)

[Publications] S.Sasaki, S.Koga, M.Annaka: "Salt Effects on Elastic Properties of Shrunken N-isopropylacrylamide Gel"Journal of Physical Chemistry B. 107. 6893-6897 (2003)

[Publications] M.Annaka et al.: "SANS study on the rapid shrinking of comb-type poly(N-isopripylacrylamide) gels"Physica B. (in press).

[Publications] 安中雅彦 他: "高分子工業化学"朝倉書店. 165 (2003)

安中雅彦九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40282446)

[Publications] 安中雅彦他: "高分子工業化学"朝倉書店. 165 (2003)