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UCST型温度応答性高分子の機能制御と分子論理ゲートへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K14002
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 高分子化学
研究機関東京大学

研究代表者

内山 聖一  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (10401225)

研究協力者 大塚 千恵  
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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード高分子 / 温度 / 刺激応答 / 水素結合
研究成果の概要

アクリルアミド-アクリロニトリル共重合体、およびウラシル誘導体-アクリルアミド共重合体を合成し、さらに蛍光団としてベンゾフラザンをごく微量含む共重合体を合成した。得られた高分子のキャラクタリゼーションを行ったのち、温度応答挙動を種々の測定条件下によって確認した。蛍光ラベルした共重合体の温度依存的な蛍光スペクトル、蛍光寿命、時間分解蛍光偏光異方性、消光現象より、これらUCST(上限臨界溶液温度)型感温性高分子の機能メカニズムを解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

UCST型感温性高分子の機能メカニズムの解明において、蛍光法を利用した例はなく、得られた実験データとしてはこの点に特色がある。また、個々の高分子を各論的に捉えるのではなく、化学構造に基づいて一般的な機能メカニズムを明らかにした点、およびLCST型感温性高分子との比較によって検討を進めた点にも本課題ならではの特色がある。さらに実用化を視野に入れた新規高分子の開発も行っており、当該分野の進展に直接貢献しただけではなく、UCST型感温性高分子によるドラッグデリバリーシステムの開発など、関連する応用分野への今後の影響も大きいと考えられる。

報告書

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

    (14件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件) 産業財産権 (2件)

  • [学会発表] 熱量測定ならびに蛍光異方性測定を用いた温度応答性高分子の機能メカニズムの解析2018

    • 著者名/発表者名
      大塚千恵、麻見安雄、林昭伸、徳山英利、内山聖一
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescent labeling method reveals the functional mechanism of poly(acrylamide-co-acrylonitrile)s with upper critical solution temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Chie Otsuka, Shinji Kobayashi, Akinobu Hayashi, Hidetoshi Tokuyama, Seiichi Uchiyama
    • 学会等名
      World Polymer Congress Macro2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fluorescent labeling method reveals the functional mechanism of poly(acrylamide-co-acrylonitrile)s with upper critical solution temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Uchiyama, Chie Otsuka, Hidetoshi Tokuyama, Akinobu Hayashi
    • 学会等名
      256th ACS National Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核酸塩基構造を有する新規UCST型温度応答性高分子の応答挙動2018

    • 著者名/発表者名
      大塚千恵、青木隆史、若原裕子、坂田樹理、奥山雅樹、林昭伸、徳山英利、内山聖一
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescent labeling method reveals the functional mechanism of thermo-responsive poly(acrylamide-co-acrylonitrile)s with upper critical solution temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Chie Otsuka, Hidetoshi Tokuyama, Seiichi Uchiyama
    • 学会等名
      12th SPSJ International Polymer Conference (IPC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fluorescent labeling method reveals the functional mechanism of thermoresponsive poly(acrylamide-co-acrylonitrile)s with upper critical solution temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Chie Otsuka, Masaki Okuyama, Akinobu Hayashi, Hidetoshi Tokuyama, Seiichi Uchiyama
    • 学会等名
      1st Glowing Polymer Symposium in KANTO
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蛍光ラベル法によるUCST型温度応答性高分子の微環境解析と機能メカニズムの解明2018

    • 著者名/発表者名
      大塚千恵、小林伸次、林昭伸、徳山英利、内山聖一
    • 学会等名
      日本薬学会 第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluorescent labeling method reveals the functional mechanisum of poly(acrylamide-co-acrylonitrile)s with upper critical solution temperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Chie Otsuka, Shinji Kobayashi, Akinobu Hayashi, Hidetoshi Tokuyama, Seiichi Uchiyama
    • 学会等名
      MACRO2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アクリルアミドユニット及びアクリロニトリルユニットからなるUCST型温度応答性高分子の高感度化2017

    • 著者名/発表者名
      大塚千恵、小林伸次、林昭伸、徳山英利、内山聖一
    • 学会等名
      第66回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] RAFT重合による温度応答性高分子の高感度化2017

    • 著者名/発表者名
      大塚千恵、小林伸次、林昭伸、徳山英利、内山聖一
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光ラベル法によるUCST型温度応答性高分子の微環境解析2016

    • 著者名/発表者名
      大塚千恵、小林伸次、奥山雅樹、林昭伸、徳山英利、内山聖一
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス、横浜市
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アクリルアミド及びアクリロニトリルからなる共重合体のUCST挙動2016

    • 著者名/発表者名
      大塚千恵、奥山雅樹、林昭伸、徳山英利、内山聖一
    • 学会等名
      第56回高分子学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場、神戸市
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 核酸塩基構造を有する上限臨界溶液温度型温度応答性高分子2018

    • 発明者名
      大塚千恵、内山聖一
    • 権利者名
      株式会社コーセー、国立大学法人東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-158426
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 上限臨界溶液温度を有する組成物2016

    • 発明者名
      大塚千恵、奥山雅樹、内山聖一
    • 権利者名
      大塚千恵、奥山雅樹、内山聖一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-094038
    • 出願年月日
      2016-05-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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