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界線吸着定量解析から明らかにするソフト界面の微小ドメイン形成原理

研究課題

研究課題/領域番号 16H04135
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物性化学
研究機関九州大学

研究代表者

瀧上 隆智  九州大学, 基幹教育院, 教授 (40271100)

研究分担者 濱田 勉  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (40432140)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード微小ドメイン形成 / 線張力 / 界線活性 / 浸透圧 / 界線吸着 / ドメイン形成 / 生体膜ラフト / 不均一膜 / 吸着単分子膜 / リポソーム
研究成果の概要

本研究ではソフト界面における微小ドメイン形成原理の解明を目指して、単分子膜および二分子膜系でのドメイン線張力定量基盤を構築し、分子構造の変化や浸透圧の印加に対する応答を詳細に検討した。
単分子膜では線張力の主要因子である接触エネルギーと双極子間斥力のバランスによりドメイン形成が支配されることやハイブリッド化合物のドメイン境界線への吸着(界線吸着)が微小ドメイン形成を促進すること等が明らかとなった。二分子膜系では浸透圧の印加により線張力が上昇することや臨界点近傍において低線張力の膜状態では浸透圧による変形パターンが通常のものと大きく異なることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた研究成果は、生体膜での不均一性であるラフト構造の形成原理をドメイン境界線に働く線張力とそれを低下させる要因(界線吸着、二次元ミクロエマルション形成)の観点から解き明かす界線科学と呼ぶべき新たな学問分野の開拓につながる。さらに線張力によるソフト界面膜の不均一形態の制御を行うことで、不均一膜を積極的に利用した化学センサーや温度・浸透圧等の外部刺激に応答して物質の取込み・放出をスイッチする新規ソフトマテリアルの創製等にも応用展開が可能となる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] コーネル大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] イリノイ大学シカゴ校(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Soft Interfacial Films as a Model for Lipid Raft2019

    • 著者名/発表者名
      T. Takiue
    • 雑誌名

      Membrane

      巻: 44 ページ: 57-62

    • NAID

      130007623269

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the Headgroup Structure on Counterion Binding in Adsorbed Surfactant Films Investigated by Total Reflection X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Imai Yosuke、Tokiwa Yuhei、Ueno Shusaku、Tanida Hajime、Watanabe Iwao、Matsubara Hiroki、Takiue Takanori、Aratono Makoto
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 91 号: 10 ページ: 1487-1494

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180167

    • NAID

      130007498122

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 界面膜の不均一構造と線張力2017

    • 著者名/発表者名
      瀧上隆智、平城慎也
    • 雑誌名

      熱測定

      巻: 44 ページ: 60-64

    • NAID

      40021199869

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Surface freezing and molecular miscibility of binary fluoroalkanol-alkanol liquid mixture2017

    • 著者名/発表者名
      M. Tsuura, A. Shuto, S. Hiraki, Y. Imai, H. Sakamoto, M. Aratono, H. Tanida, K. Nitta, T. Uruga, T. Takiue
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A

      巻: 525 ページ: 31-37

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2017.04.047

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 人工細胞膜のダイナミクス解析と構造制御2017

    • 著者名/発表者名
      濵田勉
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 86 ページ: 875-880

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Line tension and its influence on droplets and particles at surfaces.2017

    • 著者名/発表者名
      B. M. Law, S. P. McBride, J. Y. Wang, H. S. Wi, G. Paneru, S. Betelu, B. Ushijima, Y. Takata, B. Flanders, F. Bresme, H. Matsubara, T. Takiue, M. Aratono
    • 雑誌名

      Progress in Surface Science

      巻: 92 号: 1 ページ: 1-39

    • DOI

      10.1016/j.progsurf.2016.12.002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Miscibility of cationic and zwitterionic surfactants in adsorbed film and micelle studied by X-ray reflection and XAFS2018

    • 著者名/発表者名
      T. Takiue, H. Hayase, S. Hiraki, T. Ina, K. Nitta, H. Tanida, T. Uruga, T. Sugiyama, Y. Imai
    • 学会等名
      32nd Conference of European Colloid and Interface Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Line Tension for Ternary DSPC/DOPC/Chol and bSM/DOPC/Chol Bilayers2018

    • 著者名/発表者名
      S. Hiraki, G. W. Feigenson, T. Takiue
    • 学会等名
      32nd Conference of European Colloid and Interface Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マクロとミクロからの自己組織化膜2018

    • 著者名/発表者名
      瀧上隆智
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 飽和リン脂質/不飽和リン脂質/コレステロール混合二分子膜での線張力2018

    • 著者名/発表者名
      平城慎也、ファイゲンソンジェラルド、瀧上隆智
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヘキサン/水界面におけるフルオロカーボンアルコール-陽イオン界面活性剤混合系の吸着膜構造と分子混和性2018

    • 著者名/発表者名
      斉木孝輔、伊奈稔哲、谷田肇、新田清文、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 臭化テトラデシルトリメチルアンモニウム-コレステロール混合吸着膜における不均一構造2018

    • 著者名/発表者名
      山川あゆみ、平城慎也、早瀬はるな、伊奈稔哲、谷田 肇、新田清文、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DPPC/DOPC/コレステロール3成分からなるベシクルでのドメイン形成と線張力2018

    • 著者名/発表者名
      神田涼亜、山川あゆみ、平城慎也、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ドデカン/水界面におけるハイブリッドアルコール混合吸着膜の相転移と分子混和性2018

    • 著者名/発表者名
      満田るな、伊奈稀哲、新田清文、宇留賀朋哉、谷田肇、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第69回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DPPC/DOPC/コレステロール3成分からなるベシクルでのドメイン形成と線張力2018

    • 著者名/発表者名
      神田涼亜、山川あゆみ、平城慎也、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ドデカン/水界面における疎水鎖構造の異なるハイブリッドアルコール混合吸着膜の相転移と分子混和性2018

    • 著者名/発表者名
      満田るな、押川泰士、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 臨界状態におけるリポソームとナノ粒子の相互作用2017

    • 著者名/発表者名
      金川圭佑、永井健、濵田勉
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Line Tension on Domain Formation of Fluorocarbon Alcohol at Oil/Water Interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      T. Takiue, S. Takayose, K. Mitani, T. Ina, K. Nitta, H. Tanida, T. Uruga, S. Hiraki
    • 学会等名
      91st ACS Colloids and Surface Science Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effect of Molecular Mixing on Domain Formation in Adsorbed Film at Oil/Water Interface2017

    • 著者名/発表者名
      S. Hiraki, A. Yamakawa, T. Ina, K. Nitta, H. Tanida, T. Uruga, Y. Imai, T. Takiue
    • 学会等名
      91st ACS Colloids and Surface Science Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular packing and miscibility of tetradecyltrimehylammonium bromide - n-tetradecylphosphocholine or cholesterol mixture in adsorbed film and micelle2017

    • 著者名/発表者名
      H. Hayase, A. Yamakawa, S. Hiraki, T. Ina, K. Nitta, H. Tanida, T. Uruga, Y. Imai, T. Takiue
    • 学会等名
      91st ACS Colloids and Surface Science Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ソフト界面膜不均一構造と線張力2017

    • 著者名/発表者名
      瀧上隆智
    • 学会等名
      2017年度ソフト界面化学研究会(SPring-8利用推進協議会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ソフト界面における不均一膜形成2017

    • 著者名/発表者名
      瀧上隆智
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会(神戸大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 油/水界面におけるリン脂質-コレステロール混合吸着膜のドメイン形成2017

    • 著者名/発表者名
      平城慎也、伊奈稔哲、新田清文、谷田肇、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会(神戸大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 臭化テトラデシルトリメチルアンモニウム-テトラデシルホスホコリン混合吸着膜の構造と分子混和性2017

    • 著者名/発表者名
      早瀬はるな、平城慎也、伊奈稔哲、新田清文、谷田肇、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 油/水界面におけるフルオロアルカノール吸着膜の構造に及ぼす溶質‐溶媒相互作用の効果2017

    • 著者名/発表者名
      押川泰士、高寄峻一、平城慎也、伊奈稔哲、新田清文、谷田 肇、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会(神戸大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 臭化テトラデシルトリメチルアンモニウム-コレステロール混合吸着膜における相転移と分子混和性2017

    • 著者名/発表者名
      山川あゆみ、平城慎也、早瀬はるな、伊奈稔哲、谷田肇、新田清文、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会(神戸大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 飽和および不飽和リン脂質のベンゼン/水界面吸着膜相転移と膜構造2017

    • 著者名/発表者名
      斉木孝輔、平城慎也、砥上莉菜子、伊奈稀哲、谷田肇、新田清文、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第68回コロイドおよび界面化学討論会(神戸大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Organization and Manipulation of Cell-Sized Lipid Vesicles2017

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Hamada
    • 学会等名
      第6回生命理工国際シンポジウム(東京工業大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 界面膜の不均一構造と線張力2016

    • 著者名/発表者名
      瀧上隆智
    • 学会等名
      第52回熱測定討論会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 油/水界面におけるテトラデシルホスホコリン-コレステロール混合吸着膜のドメイン形成2016

    • 著者名/発表者名
      平城慎也、伊奈稔哲、新田清文、谷田肇、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学旭川校
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 油/水界面における1H,1H,2H,2H-ペルフルオロデカノールのドメイン形成に及ぼす溶媒の効果2016

    • 著者名/発表者名
      高寄峻一、三谷謙太、伊奈稔哲、新田清文、谷田肇、宇留賀朋也、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学旭川校
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 臭化テトラデシルトリメチルアンモニウム-テトラデシルホスホコリン混合吸着膜およびミセルにおける分子のパッキングと混和性2016

    • 著者名/発表者名
      早瀬はるな、平城慎也、伊奈稔哲、新田清文、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学旭川校
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヘキサンーペルフルオロヘキサン混合油/水界面における1H,1H,2H,2H-ペルフルオロドデカン-1-オールの吸着膜に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      押川泰士、佐藤翔平、伊奈稔哲、新田清文、谷田肇、宇留賀朋哉、今井洋輔、瀧上隆智
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学旭川校
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞サイズ空間で創発する膜とコロイドの動的カップリング2016

    • 著者名/発表者名
      濵田勉
    • 学会等名
      第67回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      北海道教育大学旭川校
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臨界組成を持つリポソームに吸着したコロイドのブラウン運動2016

    • 著者名/発表者名
      永井健、太田有紀、執行航希、濵田勉
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Domain Formation and Line Tension in Adsorbed Films at Oil/Water Interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      T. Takiue, R. Fukuhara, K. Mitani, S. Hiraki, H. Tanida, K. Nitta, T. Ina, T. Uruga
    • 学会等名
      6th International Colloids Conference
    • 発表場所
      Berlin/Germany
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Miscibility and Structure of Mixed Adsorbed Films of n-Tetradecylphosphocholine and Cholesterol at Liquid/Liquid Interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      S. Hiraki, H. Tanida, K. Nitta, T. Ina, T. Uruga, H. Matsubara, M. Aratono, T. Takiue
    • 学会等名
      6th International Colloids Conference
    • 発表場所
      Berlin/Germany
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工細胞モデルの構築と動態制御2016

    • 著者名/発表者名
      濵田勉
    • 学会等名
      分子系の複合電子機能第181委員会 第25回研究会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] ソフト界面化学研究室

    • URL

      http://www.artsci.kyushu-u.ac.jp/~softinterface/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
  • [備考] http://www.artsci.kyushu-u.ac.jp/~softinterface/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] http://www.jaist.ac.jp/ms/labs/hamada/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 4th International Kyushu Colloid Colloquium2016

    • 発表場所
      Nishijin Plaza/Fukuoka
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-05-20  

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