2021 Fiscal Year Annual Research Report
Structural control and novel properties of self-assembling nanosheet
| Project/Area Number |
19H00907
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
伊藤 耕三 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (00232439)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 英明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (80358316)
眞弓 皓一 東京大学, 物性研究所, 准教授 (30733513)
上沼 駿太郎 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (90891804)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 自己組織化 / ナノシート / ロタキサン / 付着性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度（2021年度）は、PPRNSのドラッグデリバリーシステム(DDS)への応用を展望して、PPRNSが水中に溶解する機構を、プロトン核磁気共鳴法(1H NMR)、走査型電子顕微鏡(SEM)や原子間力顕微鏡(AFM)、溶液X線小角・広角散乱(SAXS・WAXS)などを駆使して明らかにした。PPRNSの溶解において、まずCyDのみが軸高分子に沿って1つずつ脱包接する過程が先に生じ、PPRNSはひし形形状を保ったまま厚さが減少する、すなわち面外方向の溶解が生じることが分かった。次に、軸に沿った複数のCyDから成るCyDカラムが軸分子ごとPPRNSから脱離し、PPRNSの面内方向の溶解が生じた。面外方向の溶解はCyDが1つずつ脱離できるため、脱離に要するエネルギーは比較的小さく、一方で面内方向の溶解ではCyD同士に形成される複数の水素結合を同時に切断する必要があるため、より大きなエネルギーを必要とするので、このように段階的な溶解挙動になったと解釈できる。これらのPPRNSの解離挙動の結果は、DDSとしての材料設計における指針になると期待できる。
さらに我々は、シリコン基板をPPRNSによりほぼ単層でコーティングし、乾燥状態におけるX線反射率法（XR）と重水中における中性子反射率法（NR）を駆使して、PPRNSの上下に存在するポリエチレンオキシド(PEO)鎖がポリマーブラシ層を形成していることを明らかにした。このPEOブラシ層はシリコンオイルなどの油滴に対して防汚性を示す。PPRNSはシリコン基板だけでなく、球状コロイドや生体組織などもコーティングできることから、超分子集合を利用した新たなポリマーブラシ層形成手法を提案することに成功した。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
