2012 Fiscal Year Research-status Report
金ナノロッドの光熱変換を高感度機能素子とする生体高分子膜の調製と透過特性の制御
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24560934
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Nara National College of Technology |
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Principal Investigator |
直江 一光 奈良工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00259912)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西野 悟 奈良工業高等専門学校, その他部局等, 講師 (20413817)
今井 正直 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (80193655)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 膜分離 / 金ナノロッド |
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| Research Abstract |
本研究では、金ナノロッドを導入した温度応答性ポリマー層を有する生体高分子膜を調製し、近赤外光による透過特性の自由な制御を可能にする高効率膜分離プロセスの構築を目的としている。そこで、H24年度では以下のように研究を実施した。まず、分子集合体を反応場として利用し、近赤外光吸収に適した金ナノロッドの調製条件の探索を行なった。操作因子として安定化剤条件、分子集合系条件に着目し、種々検討を行ったところ、予め生成した金ナノ粒子を分子集合系に可溶化・抽出を行なうことにより、近赤外領域に特異的な吸収を有する金ナノ粒子集合体の調製に成功した。これは近赤外領域レーザを用いた光熱変換を可能にするものであり、光熱変換現象を利用して膜透過性を制御することを目的とする本研究にとって極めて重要な成果といえる。さらにそのサイズ・形状を調べたところ、chain-likeなナノ粒子凝集体を形成していることが明らかとなった。また、調製金ナノ粒子集合体を固定化した温度応答性ポリマー膜を調製するために、その基礎となる温度応答性ポリマー膜の調製条件について検討を行った。UCST(上限臨界共溶温度)型の挙動を示すポリマー系をモデルとして用い、種々の条件検討を行ったところ、製膜に適した調製条件を見出すことができた。さらに、固体赤外レーザ照射装置を導入した撹拌式限外ろ過セルを作製し、膜に直接レーザ光を照射できる膜透過性測定装置を製作した。
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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
平成24年度では、上述の概要に示すように、成果として1) 近赤外光吸収に適した金ナノ粒子凝集体の調製に成功し、2) 金ナノ粒子集合体含有温度応答性膜のための温度応答性ポリマー膜の製膜に適した調製条件を得、さらに3) 膜に直接近赤外レーザ光を照射できる膜透過性測定装置を製作した。このようにほぼ当初計画通りの成果が得られており、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、近赤外光吸収に適した金ナノ粒子並びに膜調製条件の検討を行うとともに、調製した膜の透過特性の評価を行う。
具体的には1)近赤外光応答性生体高分子膜の作製、2) 近赤外光照射による光熱変換が及ぼす膜物性への影響を調べ、3) 前年度作製した近赤外レーザ照射機能付き膜透過性測定システムを用いて、近赤外光応答性生体高分子膜の膜透過特性の評価を行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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[Presentation] Au nanoparticles: How to control aggregation and to use it for enzymatic reaction
Author(s)
Naoe, K., Tanaka, R., Kawada, S., Nishino, S., and Pileni, M. P.
Organizer
14th International Association of Colloid and Interface Scientists, Conference
Place of Presentation
仙台国際会議場(宮城県)
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