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単一高分子微粒子の光反応とセンシング

研究課題

研究課題/領域番号 10207203
研究種目

特定領域研究(B)

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

堀江 一之  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10013690)

研究分担者 高橋 賢  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60313003)
川口 春馬  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30051808)
町田 真二郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (20262032)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
52,000千円 (直接経費: 52,000千円)
2000年度: 15,000千円 (直接経費: 15,000千円)
1999年度: 18,500千円 (直接経費: 18,500千円)
1998年度: 18,500千円 (直接経費: 18,500千円)
キーワード単一微粒子 / デンドリマー / ハイドロゲル / エネルギー移動 / 蛍光プローブ / コアシェル型微粒子 / 両親媒高分子ユニマー / 光化学ホールバーニング / 近接場光学顕微鏡 / 高分子微粒子 / アセンブリング / サイズ効果 / 光ホールバーニング / 世代数 / 構造緩和 / 色素-媒質相互作用
研究概要

今年度は、昨年度から引き続き行ってきている単一色素を含む両親媒性高分子ユニマーの光化学ホールバーニングの研究に加えて、(1)高効率発光デンドリマーの合成とその単一微粒子分光および、(2)蛍光法による刺激応答性微粒子の単一微粒子観察とその評価を行った。
前者については、コアにジフェニルアントラセン、表面にピレンを有する2世代のデンドリマー分子を合成した。溶液中337nmの光で主にピレンを励起した場合、デンドロンではピレンのエキシマー蛍光が観測されるが、デンドリマーではピレン由来の発光は全くみられず、コアからの発光のみが観測された。デンドリマー稀薄溶液から基板上に作成した凝集体微粒子は、溶液中よりも短い寿命を示した。また溶液中、凝集体いずれの場合も、エネルギー移動に由来する発光の立ち上がりは観測されず、エネルギー移動が非常に高速に起こると結論した。
後者については、表面にpoly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM)を有し、環境に応じて粒径を変化させるコアシェル型微粒子のゲル内部もしくはヘア末端に、蛍光プローブであるダンシル基を導入し、シェル層のミクロな極性・粘性を評価した。水-アセトン混合溶媒中での微粒子の粒径は、通常の(コアシェル型でない)PNIPAMゲルと同様の挙動を示した。しかし、プローブ周囲の極性・粘性を反映する蛍光ピーク波長は、水中で微粒子とゲルとでは大きく異なり、微粒子のプローブ周囲が疎水的であると示唆された。水-メタノール、水-DMSO混合溶媒系でも同様の結果となった。共焦点レーザー走査型蛍光顕微鏡により、微粒子個々の観察を行ったところ、コアに相当する部分がシェル層より明るい像が得られた。以上の結果より、疎水性プローブであるダンシル基は、水中ではポリスチレンコア近傍に寄り集まると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] K.Yoshii,S.Machida,K.Horie,M.Itoh: "Photo-probe Study of Siloxane Polymers 4 : Low-temperature Structural Relaxation in Siloxane Polymers by Persistent Spectral Hole Burning"J.Non-Crystalline Solids. 272. 75-84 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] J.He,K.Horie,R.Yokota: "Characterization of Polyimide Gels Crosslinked with Hexamethylene Diisocyanate"Polymer. 41. 4793-4802 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takahashi,S.Machida,K.Horie: "Photoacid Generation in Polymer Solids Induced and Observed with Near-Field Scanning Optical Microscopy"J.Photopolymer Sci.Tech.. 13・2. 231-234 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shirota,K.Ohkawa,N.Kuwabara,N.Endo,K.Horie: "Deuterium Isotope Effects on Swelling-Shrinking States of Hydrogels in Binary Mixtures : Fluorescence Study"Macromol.Chem.Phys.. 201. 2210-2219 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Takahashi,K.Samata,H.Muta,S.Machida,K.Horie: "Refractive Index Patterning Using a Near-field S canning Optical Microscopy"Appl.Phys.Lett.. 78・1. 31-15 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kino,S.Machida,K.Horie,Y.Morishima: "Nanoscopic Aggregation in Amphiphilic-random-copolymer Bulk Films Studied with Photochemical Hole Burning"Macromol.Chem.Phys.. (in press).

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 堀江一之: "液晶便覧"丸善. 645 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 福見俊夫,堀江一之,久保寺憲一 編: "新編光学材料ハンドブック"リアライズ社. 715 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H .Shirota, K. Horie: "Solvation Dynamics in Nonaqueous Reverse Micelles"J. Phys. Chem., B. 103・9. 1437-1443 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Yoshii, T. Yamashita, S. Machida, K. Horie, et al.: "Photo-Probe Study of Siloxane Polymers. I. Local Free Volume of an MQ-type Silicone Resin Containing Crosslinked Nanoparticles Probed by Photoisomerization of Azobenzene"J. Non-crystalline Solids. 246. 90-103 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Kino, S. Machida, K. Horie, et al.: "Photochemical Hole Burning Study of Unimacromolecular Micelles with Controlled Radii Embedded in Poly (vinyl alcohol)"Macromol. Chem. Phys.. 200. 1535-1541 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A. Yamakawa, K. Horie: "Measurement of Acid Diffusion from a Photoacid Generator in Polymer Solids by using Nile Blue A Base"J. Photopolym. Sci. Tech.. 12・2. 297-302 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] S. Machida, M. Morisada, K. Horie: "Persistent Spectral Hole Burning for a Free-Base Porphyrin Doped in a DNA-Lipid Complex Film"Polym. J.. 31・11-12. 1179-1184 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Yoshii, S. Machida, K. Horie, M. Itoh: "Photo-probe Study of Siloxane Polymers 2 : Local Structure and Dynamics of an MQ-type Silicone Resin Probed by Fluorescence Depolarization of Perylene"Polym. J.. 32・1. 37-42 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Horie, H. Ushiki, F. Winnik: "Molecular Photonics-Fundamentals and Practical Aspects"Kodansya-Wiley-VCH (印刷中). 250 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kino, S.Machida, T.Yamashita, K.Horie, et al.: "Microenvironments around Tetraphenylporphine Group in Unimacromolecular Micelles Probed by Photochemical Hole Burning" Macromol. Chem.Phys.199. 1631-1636 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kino, S.Machida, K.Horie, et al.: "Photochemical Hole Burning Study of Unimacromolecular Micelles with Controlled Radii Embedded in Poly (vinyl alcohol)(印刷中)" Macromol. Chem.Phys.

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kimura, S.Machida, K.Horie, Y.Okahata: "Effect of Lipid Molecules on Twisting Motions of DNA Helix Studied by Fluorescence Polarization Anisotropy" Polymer J.30・9. 708-712 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hatakeyama, S.Iwato, H.Kawaguchi, et al.: "DNA-carrying Latex Particles for DNA Diagnosis, 1." Colloids Surface B.Biointerface. 10. 161-169 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 堀江一之: "高分子の光-光制御とナノ微粒子の光化学" 高分子. 47・7. 461-464 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 川口春馬: "ポリマー微粒子" 色剤協会誌. 71・4. 272-279 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 堀江一之: "新高分子実験学第9巻-高分子の物性(2)" 共立出版, 480 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Horie: "Functionality of Molecular Systems 2" Springer, Tokyo, 245 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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