2017 Fiscal Year Research-status Report
生体分子導入による液晶の高機能化 －“生物“と”液晶“の密接な関係性の具現化－
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15K13555
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
古江 広和 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 教授 (70289304)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 液晶 / 生物 / DNA / 塩基 / 偏光顕微鏡 / 円二色性 / イオン / ブルー相 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度も引き続き液晶媒質へのDNA添加効果について調査を行った。特にこれまで作製できなかった水系のリオトロピックネマティック液晶相を三成分混合系とすることよって実現することができた。このリオトロピックネマティック液晶試料にDNAを添加すると、偏光顕微鏡観察ではDNAの凝集体などは見られず、一様に分散していると考えられる。また、相転移温度の変化も見られなかった。一方、イオン密度測定においては、先行研究のミドル相やラメラ相で見られたDNA分子のイオン的振る舞いとは異なり、また添加と無添加で全く異なる挙動を示した。リオトロピックネマティック液晶において、より顕著なDNA添加効果が見られたことは期待通りであったが、その一方で、それぞれ液晶相で何がどう違うのか、ネマティック液晶媒質中でDNA分子はどのような振る舞いをしているのかが未だはっきりとしておらず、更なる調査が必要である。
また、生体類似の構造を有するブルー相液晶については、光重合性液晶モノマーを用いて、その発現条件（モノマーの混合比等）を調査した。また、円二色性測定によって構造解析を行い、約450nmの周期構造を有することが分かった。さらにラビング法による均一配向試料を作製することができ、紫外線照射による光重合後も構造が維持された。光重合後の固化試料について硬さの評価を行ったところ、ブルー相が安定して発現する場合、等方液体相やコレステリック相に比べてブルー相の固化試料が最も硬いことが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究代表者が病気を患ったため、当初の予定通りには研究が進行しておらず、補助事業期間の延長を申請し、受理された。
また、リオトロピックネマティック液晶の作製に時間を要したため、未だDNAの添加効果を十分に明らかにすることができていない。一方、ブルー相液晶については、おおむね順調に進展できたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果により液晶試料および液晶相によってDNA添加効果が大きく異なることが明らかになったため、リオトロピックネマティック液晶を含めてさらに多種多様な試料・相について調査を行い、特に塩基種による差異が明確になる条件を見出したいと考えている。また、これまでは同一塩基の一本鎖DNA分子のみを用いてきたが、異種塩基の一本鎖DNAや螺旋構造を有する二本鎖DNAについても検討を行いたいと考えている。また、ブルー相液晶については、歯と類似した構造から期待される高機械強度材料の実現を目指し、重合性液晶モノマーを用いて、発現条件や構造解析等の更なる検討を進める。
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| Causes of Carryover |
研究代表者が病気治療のために本年度の研究活動が予定通りに進まなかったため。
次年度は計画通りに使用する。
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Research Products
(2 results)
