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Comparing the rheology of water surrounding soft matter surfaces using dynamic nuclear polarization NMR measurement.

Research Project

Project/Area Number 16K17849
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

KAGEYAMA Yoshiyuki  北海道大学, 理学研究院, 助教 (90447326)

Research Collaborator TAKEDA Sadamu  
KONDO Ryota  
LEE Gyeorye  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords水 / 分子集合体 / 核磁気共鳴 / 分子運動 / 光開裂反応 / 有機合成 / オーバーハウザー効果 / 緩和計測 / 流動性 / 緩和測定 / 緩和時間計測
Outline of Final Research Achievements

Polymers and molecular assemblies exhibited in water (e.g. peptides and bio-membranes), stabilize their structures with the interaction between water and are worked cooperatively with water molecules. The aim of this research project is in developing the method to reveal the dynamic behavior of water surrounding such soft assemblies.
In this project, we developed our home-made measurement system for in-situ dynamic nuclear polarization nuclear magnetic resonance, with synthesizing a newly functional probe, which change its structure by light-irradiation. Next step, we will develop the understanding about movement of water molecule around soft materials via discussion about the obtained results with physicists.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

たんぱく質や細胞膜など、水中で機能する柔らかな分子集合体は、その構造や機能において、周囲の水と連携していると考えられています。この水の性状を知ることは、生命現象の分子科学的理解、薬理効果の理解、薬物動態についての理解の進展が期待される他、昨今急速に研究が進む、ソフト素材や分子ロボットによる「力の発現」機構の設計にも活かされると思われます。このような応用研究を発展させるための基盤として、1ピコ秒~1000ピコ秒スケール(ピコ秒は1秒の1兆分の1)の水の運動性状を調べる研究が国際的に進められています。その一翼として、計測を支援する分子を開発したことが、この研究の成果になります。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2019 2018 2016 Other

All Presentation (7 results) Remarks (6 results)

  • [Presentation] DNP-NMRを用いたソフトマター近傍の水のダイナミクス解析のための光開裂性ラジカルプローブの設計と合成2019

    • Author(s)
      ○李ギョレ・景山義之・武田定
    • Organizer
      第99日本化学会春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 光照射によってリンカー長が変わるラジカルプローブの開発2019

    • Author(s)
      ○李ギョレ・景山義之・武田定
    • Organizer
      日本化学会北海道支部夏季研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Design and synthesis of radical probe with photolabile group for DNP-NMR analysis of dynamic water surrounding soft matter2018

    • Author(s)
      ○Gyeorye Lee・Yoshiyuki Kageyama・Sadamu Takeda
    • Organizer
      岡崎コンファレンス2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 機能的動的核偏極NMR(fDNP-NMR)を志向したラジカルプローブの合成2018

    • Author(s)
      景山義之
    • Organizer
      2018 構造有機化学研究会・ミニシンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] DNP-NMRを用いた分子集合体近傍の水のダイナミクス解析のための光開裂性ラジカルプローブの設計と合成2018

    • Author(s)
      ○李ギョレ・景山義之・武田定
    • Organizer
      第57回電子スピンサイエンス学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 動的核分極NMR法を用いたベシクルの大きさ変化に伴うベシクル表面の水の流動性変化の計測2016

    • Author(s)
      近藤僚太・景山義之・武田定
    • Organizer
      第55回電子スピンサイエンス学会2016
    • Place of Presentation
      大阪市立大学 (大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-11-09
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] DNP-NMRを用いた水の流動性解析のための光照射でリンカー長が変わるラジカルプローブの設計と合成2016

    • Author(s)
      李ギョレ・景山義之・武田定
    • Organizer
      第55回電子スピンサイエンス学会2016
    • Place of Presentation
      大阪市立大学 (大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-11-09
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 研究代表者のホームページ

    • URL

      https://www.sci.hokudai.ac.jp/~y.kageyama/public/index_jp.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究者の研究グループのウェブページ

    • URL

      https://www.sci.hokudai.ac.jp/~y.kageyama/public/

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 研究室のウェブページ

    • URL

      https://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~ekitai/

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 研究室のFacebookページ

    • URL

      https://www.facebook.com/cmc.hokudai

    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Remarks] 研究グループHP

    • URL

      http://www.sci.hokudai.ac.jp/~y.kageyama/public/

    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://wwwchem.sci.hokudai.ac.jp/~ekitai/

    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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