2020 Fiscal Year Research-status Report
膜と粒子のソフトマター複合系における創発ダイナミクス
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20K05447
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
濱田 勉 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (40432140)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ソフトマター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
飽和脂質（高相転移温度）、不飽和脂質（低相転移温度）、コレステロールから成るベシクルをベースに正電荷を持つ脂質を加え、静電相互作用を利用したコロイド粒子のベシクル膜面への吸着挙動、および複合ダイナミクスについて調べた。先ず、コロイド体積分率およびベシクル膜面の脂質組成や正電荷脂質の混合比をパラメーターとして、ベシクルの形成率および膜面へのコロイド結合挙動の検討を行った。これらパラメーターの条件によって、ベシクルのサイズ、膜面上でのコロイドの凝集度、膜面への吸着力などが変化することが分かった。そして、温度コントローラーを使って、膜面の相分離状態の変化やベシクル曲率の変形を誘導させ、コロイド粒子と膜の動きを観察した。一様な相状態のベシクルでは変形がほとんど見られなかったが、２相に分離したベシクルでは膜変形が引き起こされた。また、コロイド粒子の吸着と相分離ドメインの生成領域との相関関係や、膜の変形とコロイドの集積挙動の関係などのデータを取得した。
さらに、外場として流動場を利用し、非平衡環境下のベシクル系の物性について調べた。流動場からのずり応力により膜面の脂質分子を運動させることで、ベシクル膜面上で相分離ドメインが移動する様子が観察された。ドメインの位置情報をリアルタイムで計測し、ベシクル球面にてドメインが動く軌道に関するデータを取得した。膜-コロイド複合系を非平衡システムへと展開するための知見を得ることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
コロイド粒子のベシクル膜吸着条件に関するデータや、温度変化に対する膜ダイナミクスのデータなど、研究を進めるための基礎的な知見を得ることが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られたデータを基にして温度変化による膜ダイナミクスの実験をデザインし、膜とコロイドの協同的な動きの解析を進める。また、非平衡系のベシクル実験にも研究を展開する。
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| Causes of Carryover |
今年度は吸着条件の検討などの基礎データの取得・解析を主に行ったため、新規の試薬等にかかる物品費が抑えられた。次年度は、研究を効率的に進めるため、業務補助のための人件費に一部使用する予定である。
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