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外部環境変化によるゲル化と異方性発現のメカニズムについての研究

Research Project

Project/Area Number 11J09767
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 生物物理・化学物理
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

富田 奈緒子  群馬大学, 大学院工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsゲル / 異方性 / 高分子 / ダイナミクス / 吸着 / 界面 / 熱力学 / 速度定数 / 複屈折 / 輸送現象 / 架橋構造 / 自己組織化 / 非定常熱力学 / レオロジー
Research Abstract

今までに異方性ゲルの吸着材としての研究は、主に高分子溶液と非溶媒を直接接触させる方法で作製された球形のゲルビーズで行われてきたが、その方法だと吸着界面の観察が困難であり、詳細な研究はほとんど行われてこなかった。しかし、2枚のスライドガラスの間に高分子溶液を挟み込み非溶媒に接触させることによって形成された異方性ゲルを吸着槽に浸漬することによって、吸着過程の動的な観察が可能である。これまでの実験例と理論に基づいて、吸着層がゲル中に形成される場合について、吸着物質の濃度やゲルの半径を変化させることで外部環境を変化させた場合において得られるゲルの構造と吸着層形成ダイナミクスの普遍性について考察した。
異方性ゲルをDNA分子を用いて作製することで、その2重らせん構造へ特異的に吸着する発がん性モデル物質の吸着挙動のダイナミクスを測定した。吸着のダイナミクスの実験は、円形めスライドガラスを用いて円筒対称形になるように設定を行った。実験結果はもゲル形成のダイナミクスをよく表すことが出来る"Moving Boundary Picture"を墓にした吸着理論式で吸着の前期過程をよくfittingすることができた。後期過程に関しては、DNA異方性ゲル中央にあるゾルコアを想定することによってよく表すことが出来た。吸着過程をこのような系を用いることで、直接的に吸着層の成長のダイナミクスを測定し、またその過程を理論的にも理解することが出来た。理論構築で用いたMoving Boundary Pictureは、物質の散逸が海面を持ちながら進行する系に適応することが可能であり、イオンや吸着物の流出入による移動に限らず、一般的に応用される可能性が示唆される。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] One-dimensional growth of hydrogel by a contact of chitosan solution with high-pH solution2013

    • Author(s)
      Isamu Rokugawa, Naoko Tomita, Toshiaki Dobashi and Takao Yamamoto
    • Journal Title

      Soft Materials

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 36-41

    • DOI

      10.1080/1539445x.2012.735316

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anisotropic Hydrogel Formation : Effect of Boundary Condition2011

    • Author(s)
      Naoko Tomita
    • Journal Title

      Materials Science Forum

      Volume: 687 Pages: 567-570

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.687.567

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 家蚕液状絹の5齢期間における誘電緩和法と力学測定によるレオロジー挙動2013

    • Author(s)
      富田 奈緒子, 大塚 佑馬, 槇 靖幸, 土橋 敏明, 中野 慎也, 喜多 理王, 八木 原晋, 馬越 淳, 中村 邦男
    • Organizer
      第44回繊維学会夏季セミナー
    • Place of Presentation
      桐生市文化会館
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 透析によって誘起されるゲル界面の移動とレオロジー2013

    • Author(s)
      富田奈緒子、六川勇、岡村英希、槇靖幸、山本隆夫、土橋敏明
    • Organizer
      第61回レオロジー討論会
    • Place of Presentation
      山形大学工学部
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 家蚕の5齢期間における液状絹のレオロジー挙動2012

    • Author(s)
      大塚佑馬、富田奈緒子、槇靖幸、土橋敏明、(群馬蚕技セ)桑原伸夫、(農業生物資源研)馬越淳、(酪農大)中村邦男
    • Organizer
      4. 繊維系研究機関シンポジウム
    • Place of Presentation
      地方独立行政法人 東京都立産業技術研究センター
    • Year and Date
      2012-11-29
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 家蚕の液状絹の誘電緩和法と力学測定によるレオロジー挙動2012

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      富田奈緒子、大塚佑馬、槇靖幸、土橋敏明、(群馬蚕技セ)桑原伸夫、(農業生物資源研)馬越淳、(酪農大)中村邦男
    • Organizer
      日本バイオレオロジー学会
    • Place of Presentation
      新潟市 朱鷺メッセ
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      2012 Annual Research Report
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    • Author(s)
      富田奈緒子、岡村英希、六川勇、槇靖幸、山本隆夫、土橋敏明(群馬大院工)
    • Organizer
      田中豊一記念シンポジウム
    • Place of Presentation
      酪農学園大学研修館
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 家蚕の5齢期間における力学と誘電緩和挙動2012

    • Author(s)
      富田奈緒子、大塚佑馬、槇靖幸、土橋敏明、(群馬蚕技セ)桑原伸夫、(農業生物資源研)馬越淳、(酪農大)中村邦男
    • Organizer
      田中豊一記念シンポジウム
    • Place of Presentation
      酪農学園大学研修館
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Anisotropic Gelation Dynamics of Chitosan Solution by Means of Sandwich Method2012

    • Author(s)
      Naoko Tomita
    • Organizer
      Healthcare India 2012
    • Place of Presentation
      インド
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  • [Presentation] A Basic Study of Adsorption Properties of the DNA Hydrogel with Acridine Orange2011

    • Author(s)
      Naoko Tomita
    • Organizer
      IUMRS-ICA 2011
    • Place of Presentation
      台湾
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  • [Presentation] 家蚕絹糸腺内におけるレオロジー挙動と緩和パラメータによる評価2011

    • Author(s)
      富田奈緒子
    • Organizer
      レオロジー討論会
    • Place of Presentation
      日本、群馬
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  • [Presentation] 家蚕(Bombyx Mori)の絹糸腺の粘弾性2011

    • Author(s)
      富田奈緒子
    • Organizer
      日本バイオレオロジー学会年会
    • Place of Presentation
      日本、大阪
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      2011 Annual Research Report
  • [Remarks] 受賞 : ベストポスター賞、日本バイオレオロジー学会、2012年6月2日

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      2012 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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