2018 Fiscal Year Annual Research Report
Optical second harmonic generation microscopy of the self-assembly process of amphiphilic chiral molecules
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16K17786
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
宮内 良広 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (70467124)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | Langmuir-Blodgett膜 / 光第二高調波発生 / 双極子-双極子相互作用 / 会合体形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、リン脂質のキラルドメイン生成過程の解明を目標として、気液界面における脂質分子のSHG分光法、SHG顕微法による観測を試みてきた。計画当初は脂質分子に色素分子(DiO)を配合し、色素分子の配向変化を通して脂質分子のドメイン形成過程を調べるという方針で研究を進めてきた。しかし、DiOはリン脂質と同様にアルキル鎖が２本で構成される疎水部を持ち、またその単分子成膜過程においてLiquid expand (LE)-Liquid condensed(LC)相間の相転移も起きるということが分かった。それ故、この色素分子の成膜過程自体を理解することがリン脂質のそれを知る上でも重要な知見となると考えられたため、その詳細な観測を行うことにした。H29年度に水温を20℃に保ちSHG法を用いてDiOの成膜過程に伴う分子配向角変化を調べたところ、LC相で5°程色素分子の配向が立ち上がることが分かり、また可視吸収分光によってこの配向変化に伴いH会合体が形成されることが分かった。H30年度は水温を5℃に下げ、熱的により安定な状態でその成膜過程の詳細を調べた。その結果、20℃ではLC相を圧縮した後すぐに崩壊していた膜が、5℃だとLC相の後に固相となることが分かった。さらにSHG法でその配向変化を調べたところ、LC相の初期過程で５°程配向角の減少が観測され、その後半の過程において一次的に配向角変化が止まり、固相となると再び配向角減少が起きることが分かった。この結果は少なくともLC相の後半に固相とは異なる準安定な膜構造が形成していることを示唆している。この様な準安定-安定な膜、ドメインの構造変化がリン脂質の膜形成過程においても起きるのであれば、それが分子のキラリティを反映したドメインの成長にも関与している可能性があると考えられる。
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Research Products
(3 results)
