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2015 Fiscal Year Annual Research Report

生分解性高分子からなるナノ構造材料の精密調製法

Research Project

Project/Area Number 25288093
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

佐藤 敏文  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80291235)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 陳 友根  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任助教 (00731837)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords生分解性高分子 / ナノ構造材料 / 精密合成 / ミクロ相分離
Outline of Annual Research Achievements

本年度は生分解性ポリマーの代表格であるポリカプロラクトン (PCL) と多糖類からなるブロックコポリマーの精密合成を行い、その自己組織化による生分解性ナノ構造材料の調製について検討を実施した。
平成25年度の検討において、PCLとマルトヘプタオースからなるブロックコポリマーが20 nm以下の非常に小さなドメイン間隔を有するミクロ相分離構造を呈することを見出した。そこで、本年度は多糖部分の重合度がより小さなマルトトリオース (MT) を用いてブロックコポリマーを合成した。ブロックコポリマーの合成はリビング開環重合とクリック反応の組み合わせにより達成した。原子間力顕微鏡および小角X線散乱測定による構造解析を行った結果、これらのブロックコポリマーは10 nm以下の超微細なドメイン間隔でミクロ相分離することが明らかとなった。また、スターブロック型の分岐構造を導入したPCL-b-MTの合成も行い、これらも同様に超微細なドメイン間隔でミクロ相分離することを見出した。このようにして形成されたミクロ相分離構造の糖鎖ドメインは弱酸処理などで選択的に除去できると考えられ、微細パターンを有する生分解性ナノ構造材料となることが強く期待される。
また、PCL-b-MTに対して単糖類を添加し、ブレンド系においてもミクロ相分離させることにも成功した。添加した単糖はミクロ相分離した糖鎖ドメインに取り込まれていると考えられ、ブレンド膜を水洗することでナノポーラス構造を構築できると期待される。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] 植物高分子研究所(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      植物高分子研究所
  • [Int'l Joint Research] 国立台湾大学(台湾)

    • Country Name
      その他の国・地域
    • Counterpart Institution
      国立台湾大学
  • [Int'l Joint Research] ポハン工科大学校(韓国)

    • Country Name
      KOREA (REP. OF KOREA)
    • Counterpart Institution
      ポハン工科大学校
  • [Journal Article] Synthesis, morphology, and electrical memory application of oligosaccharide-based block copolymers with π-conjugated pyrene moieties and their supramolecules2016

    • Author(s)
      Han-Sheng Sun, Yougen Chen, Wen-Ya Lee, Yu-Cheng Chiu, Takuya Isono, Toshifumi Satoh, Toyoji Kakuchi and Wen-Chang Chen
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 7 Pages: 1249-1263

    • DOI

      10.1039/c5py01697e

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sub-20 nm Microphase-Separated Structures in Hybrid Block Copolymers Consisting of Polycaprolactone and Maltoheptaose2015

    • Author(s)
      Takuya Isono, Issei Otsuka, Sami Halila, Redouane Borsali, Toyoji Kakuchi, Toshifumi Satoh
    • Journal Title

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      Volume: 28 Pages: 635-642

    • DOI

      10.2494/photopolymer.28.635

    • Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Complex Thin Film Morphologies of Poly(n-hexyl isocyanate)(5k,10k)-Poly(ε-caprolactone)1-3(10k,17k) Miktoarm Star Polymers2015

    • Author(s)
      Rarm Phinjaroenphan, Young Yong Kim, Brian J. Ree, Takuya Isono, Jinseok Lee, Supagorn Rugmai, Heesoo Kim, Santi Maensiri, Toyoji Kakuchi, Toshifumi Satoh, Moonhor Ree
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Pages: 5816-5833

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b00875

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rod-coil type miktoarm star copolymers consisting of polyfluorene and polylactide: precise synthesis and structure-morphology relationship2015

    • Author(s)
      Kengo Saito, Takuya Isono, Han-Sheng Sun, Toyoji Kakuchi, Wen-Chang Chen and Toshifumi Satoh
    • Journal Title

      Polymer Chemistry

      Volume: 6 Pages: 6959-6972

    • DOI

      10.1039/c5py01031d

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 糖鎖含有ブロック共重合体と糖類からなるブレンド薄膜の作製とナノ構造評価2016

    • Author(s)
      梅坪優人,磯野拓也、田島健次、佐藤敏文
    • Organizer
      2015年度高分子学会北海道支部研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] オリゴ糖とポリカプロラクトンからなる星型ブロックコポリマーの精密合成2016

    • Author(s)
      川上菜穂、吉田康平、磯野拓也、田島健次、佐藤敏文
    • Organizer
      2015年度高分子学会北海道支部研究発表会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2016-01-21 – 2016-01-21
  • [Presentation] Synthesis of Architecturally Complex Block Copolymers Consisting of Oligosaccharides and Polyester via Organocatalytic Ring-Opening Polymerization2015

    • Author(s)
      Takuya Isono, Toshifumi Satoh
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      ホノルル(米国)
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sub-10 nm Scale Nano-Organization in AnBm-Type Miktoarm Star Copolymers Consisting of Polycaprolactone and Maltoheptaose2015

    • Author(s)
      Toshifumi Satoh
    • Organizer
      Japan-Korea Joint Seminar 2015
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(北九州市)
    • Year and Date
      2015-10-28 – 2015-10-31
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sub-20 nm microphase-separated structures in hybrid block copolymers consisting of polycaprolactone and maltoheptaose2015

    • Author(s)
      Takuya Isono, Issei Otsuka, Sami Halila, Redouane Borsali, Toyoji Kakuchi, Toshifumi Satoh
    • Organizer
      The 32nd International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉市)
    • Year and Date
      2015-06-24 – 2015-06-26
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sub-10 nm Scale Nano-Organization in AnBm-Type Miktoarm Star Oligosaccharides based-Copolymers2015

    • Author(s)
      Toshifumi Satoh
    • Organizer
      Japan-France Joint Seminar on Functional Block Copolymer 2015
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-31 – 2015-06-03
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-02-16  

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