2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25630351
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
塩井 章久 同志社大学, 理工学部, 教授 (00154162)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ベシクル / pH勾配 / 化学走性 / 自律運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの研究成果から，オレイン酸から形成されるベシクルをpH勾配下におくと，ベシクルをpHの高い方向に移動させる力が発生していることが示唆された。初年度に報告したベシクルの自発的な回転は，この力に起因する回転不安定性によって説明でき，２年度目に報告した円盤状ベシクルからの偽足状構造の突出も，必ず高pH側に向かうものであった。最終年度では，この力の効果をベシクルの並進運動として観測できる系を考案し，さらに，この状態でベシクルの位置を固定することで生み出される溶液の対流を測定することを試みた。
まず，これまでとは異なる手法（液滴移動法）を用いて単純な球状ベシクルを作製し，これをpH勾配下におくことで発生する泳動運動を詳しく研究した。この方法では，ベシクル内膜と外膜の脂質組成を変えることが可能であり，どのような資質がpH勾配に反応して運動性を示すのかを明らかとすることができる。研究の結果，内膜，外膜ともにオレイン酸を含んでいるベシクルが，もっともpH勾配によく反応して並進運動を生み出すことが分かった。運動速度から評価した力の大きさは，ベシクル表面積に比例しており，この力の発生機構は表面に存在することが示唆された。
つぎに，この状況でベシクルを固体板上に固定すると，ベシクルを移動させようとする力が，溶液内の対流として顕在化すると予想した。これに基づき，液滴移動法で作製した外膜，内膜ともにオレイン酸から構成されるベシクルをガラス基板上に固定すると，渦状対流がベシクルの周囲で生じることを観測した。この対流は，溶液内の物質の促進輸送に利用できるものであり，pH勾配下においてミクロな液流ポンプとして働く分子集合体を作製することに成功したといえる。
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