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イオン液体中における機能性膜タンパク上の溶媒和構造と生体機能との相関の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K17467
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関東京大学 (2016)
京都大学 (2015)

研究代表者

梅田 健一  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特別研究員 (60746915)

研究協力者 山田 啓文  京都大学, 大学院工学研究科, 教授
小林 圭  京都大学, 大学院工学研究科, 准教授
湊 丈俊  京都大学, 産官学連携本部, 特定准教授
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード3次元周波数変調型原子間力顕微鏡 / イオン液体 / 溶媒和構造 / 分子動力学計算 / 密度汎関数法 / 表面電荷 / 周波数変調AFM
研究成果の概要

イオン液体は難揮発性・難燃性といった特性をもつため、電気化学・生体機能デバイスへの応用が期待されている。本研究では、周波数変調型原子間力顕微鏡(FM-AFM)を用いたイオン液体の3次元溶媒和構造可視化技術の開発を行い、プロトン性イオン液体であるEthylammonium nitrate (EAN)および非プロトン性イオン液体である1-Ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide (emim-DCA)の水溶液中において原子分解能3次元溶媒和構造の可視化に成功した。更に、分子動力学計算を用いて、溶媒和構造のシミュレーションも行った。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] アールト大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Aalto university(Finland)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] F. Ito, K. Kobayashi, P. Spijker, L. Zivanovic, K. Umeda, T. Nurmi, N. Holmberg, K. Laasonen, A. S. Foster, and H. Yamada2016

    • 著者名/発表者名
      F. Ito, K. Kobayashi, P. Spijker, L. Zivanovic, K. Umeda, T. Nurmi, N. Holmberg, K. Laasonen, A. S. Foster, and H. Yamada
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 120 号: 35 ページ: 19714-19722

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.6b05651

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular-scale quantitative charge density measurement of biological molecule by frequency modulation atomic force microscopy in aqueous solutions2015

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Umeda, Kei Kobayashi, Noriaki Oyabu, Kazumi Matsushige, and Hirofumi Yamada
    • 雑誌名

      Nanotechnology

      巻: 26 号: 28 ページ: 285103-285103

    • DOI

      10.1088/0957-4484/26/28/285103

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 液中動作3D-FM-AFMおよびMD計算を用いた異種帯電表面上のドメイン境界における局所水和構造の解明2017

    • 著者名/発表者名
      梅田健一、小林 圭、L. Zivanovic、P. Spijker、A.S. Foster、山田啓文
    • 学会等名
      第64回春期応用物理学会学術講演会(2016)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Local hydration structures around boundary between heterogeneously charged surfaces by FM-AFM and MD simulation2016

    • 著者名/発表者名
      K. Umeda, K. Kobayashi, L. Zivanovic, P. Spijker, A.S. Foster, and H. Yamada
    • 学会等名
      24th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液中動作3D-FM-AFMを用いた異種帯電表面上における局所水和構造計測2016

    • 著者名/発表者名
      梅田健一、小林 圭、L. Zivanovic、P. Spijker、A.S. Foster、山田啓文
    • 学会等名
      第36回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Molecular-scale local hydration structures on heterogeneously charged surfaces by FM-AFM and MD calculation2016

    • 著者名/発表者名
      K. Umeda, K. Kobayashi, L. Zivanovic, P. Spijker, A.S. Foster, and H. Yamada
    • 学会等名
      4th Kanazawa Bio-AFM Workshop
    • 発表場所
      KKRホテル(石川県、金沢市)
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3D-FM-AFMを用いたイオン液体3次元溶媒和構造と分子種の相関に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      梅田健一、小林 圭、山田啓文
    • 学会等名
      第76回秋期応用物理学会学術講演会(2016)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県、新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional local hydration structures on silicate minerals with various tetrahedral arrangements studied by liquid-3D-FM-AFM2016

    • 著者名/発表者名
      K. Umeda, K. Kobayashi, and H. Yamada
    • 学会等名
      19th International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy
    • 発表場所
      Nottingham, UK
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液中動作FM-AFMを用いたイオン液体の局所溶媒和構造と表面構造/電荷との相関に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      梅田健一、小林 圭、山田啓文
    • 学会等名
      第62回春期応用物理学会学術講演会(2015)
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular-scale analysis of hydration structures on heterogeneous surfaces by three-dimensional force mapping2015

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Umeda, Kei Kobayashi, and Hirofumi Yamada
    • 学会等名
      18th International Conference on Noncontact Atomic Force Microscopy (NC-AFM 2015)
    • 発表場所
      Cassis, France
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between surface structures/charges and local hydration structures studied by 3D-liquid-FM-AFM2015

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Umeda, Kei Kobayashi, and Hirofumi Yamada
    • 学会等名
      International Scanning Probe Microscopy Conference (ISPM2015)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2015-06-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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