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感染性の超分子集合体:メカニズムの解明および時間発展の分子論的制御

Publicly Offered Research

Project AreaDynamical ordering of biomolecular systems for creation of integrated functions
Project/Area Number 26102546
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

杉安 和憲  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (80469759)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords超分子化学 / 超分子ポリマー / ポルフィリン / 非平衡系
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は、超分子集合体が示す時間発展現象とエネルギーランドスケープの相関を明らかにするために、さらに多くのポルフィリン誘導体を合成し、その自己集合プロセスを精査した。具体的にはポルフィリン分子に修飾したアルキル鎖の長さを、ブチル基からヘプチル基まで変え、その超分子集合体形成をスペクトル的な手法および顕微鏡観察によって評価した。熱力学パラメータを求め、これらの誘導体のエネルギーランドスケープを描くことに成功した。その結果、予期しない結果が得られた。
ペンチル基を修飾したポルフィリン分子は、ナノ粒子状集合体を経てナノファイバーへと形態転移した。一方、ヘキシル基を修飾したポルフィリン分子は、ナノ粒子状集合体からナノシートへと形態転移した。0次元の粒子状集合体が1次元のファイバー、あるいは2次元のシートへと形態転移できることから、このシステムのナノ材料設計への可能性を示すことができた。形態転移のメカニズムについては未だ不明な点が多いが、今後の研究展開によって、超分子集合体の時間発展現象を利用した新しい機能材料の創製につながると期待される。
また、自己集合プロセスの時間発展現象を可視化するために、金沢大学の内橋貴之教授(A01班)と共同研究を行った。高速原子間力顕微鏡観察によって、超分子集合体が基盤上で成長していく様子が観察された。これについては、上記の2次元シート状集合体についても、同様の観察に成功しており、動的秩序形成のメカニズム解明に非常に重要な知見となった。

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。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 10 results)

  • [Int'l Joint Research] Universitat Wurzburg(ドイツ)

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      福井智也,大城宗一郎,竹内正之,杉安和憲
    • Journal Title

      Seibutsu Butsuri

      Volume: 55 Issue: 3 Pages: 154-156

    • DOI

      10.2142/biophys.55.154

    • NAID

      130005072024

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
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      杉安和憲
    • Journal Title

      現代化学

      Volume: 9月号 Pages: 32-36

    • NAID

      40020555310

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      S. Ogi, V. Stepanenko, K. Sugiyasu, M. Takeuchi, F. Wurthner
    • Journal Title

      J. Am. Chem. Soc.

      Volume: 137 Issue: 9 Pages: 3300-3307

    • DOI

      10.1021/ja511952c

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    • Author(s)
      Molecular Design** Soichiro Ogi, Tomoya Fukui, Melinda L. Jue, Masayuki Takeuchi, and Kazunori Sugiyasu
    • Journal Title

      Angew. Chem. Int. Ed.

      Volume: 53 Issue: 52 Pages: 14363-14367

    • DOI

      10.1002/anie.201407302

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      Kazunori Sugiyasu, Soichiro Ogi and Masayuki Takeuchi
    • Journal Title

      Polymer J.

      Volume: 46 Issue: 10 Pages: 674-681

    • DOI

      10.1038/pj.2014.58

    • NAID

      40020221785

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      杉安和憲, 大城宗一郎, 竹内正之
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      高分子

      Volume: 63 Pages: 851-854

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      杉安和憲
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      2016-03-24
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      杉安 和憲
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      K. Sugiyasu
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      4th International Symposium on Dynamical Ordering of Biomolecular Systems for Creation of Integrated Functions
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2015-11-22
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      名古屋大学
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      K. Sugiyasu
    • Organizer
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      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2015-10-18
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  • [Presentation] Living Supramolecular Polymerization2015

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      K. Sugiyasu
    • Organizer
      International Symposium for Photo- and Electro-Molecular Machine
    • Place of Presentation
      Toulouse
    • Year and Date
      2015-10-09
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  • [Presentation] Living Supramolecular Polymerization2015

    • Author(s)
      K. Sugiyasu
    • Organizer
      IMS Asian International Symposium, Institute for Molecular Science
    • Place of Presentation
      分子科学研究所
    • Year and Date
      2015-06-12
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  • [Presentation] 非平衡系を操る精密超分子重合2015

    • Author(s)
      杉安 和憲
    • Organizer
      15-1超分子研究会
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      早稲田大学
    • Year and Date
      2015-05-15
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  • [Presentation] Living Supramolecular Polymerization2015

    • Author(s)
      K. Sugiyasu, T. Fukui, S. Ogi, M. Takeuchi
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      π-System Figuration
    • Place of Presentation
      大阪 中之島
    • Year and Date
      2015-04-30
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  • [Presentation] 熱力学的平衡から離れた超分子集合体の時間発展プログラム2015

    • Author(s)
      大城宗一郎, 福井智也, 杉安和憲, 竹内正之
    • Organizer
      日本化学会 第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
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  • [Presentation] 自己増殖する超分子集合体2015

    • Author(s)
      杉安和憲
    • Organizer
      日本化学会 第95春季年会
    • Place of Presentation
      日本大学船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26 – 2015-03-29
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      K. Sugiyasu
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      天津大学
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-14
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  • [Presentation] Control over pathway complexity in supramolecular polymerization through modulating energetic landscape by molecular design2014

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      2014-11-07
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      2014-09-30 – 2014-10-02
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      東北大学
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  • [Presentation] 自己組織化をコントロールした超分子ポリマー2014

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      杉安和憲
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      東工大
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    • Place of Presentation
      北九州八幡ロイヤルホテル
    • Year and Date
      2014-06-27
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    • Author(s)
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      千葉大学大学院工学研究科 セミナー
    • Place of Presentation
      千葉大学
    • Year and Date
      2014-05-30
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  • [Presentation] Living supramolecular polymerization realized through a biomimetic approach2014

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      K. Sugiyasu, S. Ogi, M. Takeuchi
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Place of Presentation
      イタリア
    • Year and Date
      2014-05-04 – 2014-05-09
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      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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