新規メカノクロミック現象に基づいた機構解明と機能開拓

• 研究課題/領域番号: 16K14065
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 有機・ハイブリッド材料
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中畑 雅樹 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40755641)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016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: カテコール / メカノクロミック材料 / 損傷検知材料 / ソフトマテリアル / コーティング材料 / バイオマテリアル / 活性酸素種 / ナノ材料 / 高分子材料 / 自己修復材料

研究成果の概要

本研究では、カテコール類の溶液が示すメカノクロミック現象に端を発し、その（１）分子論的な機構解明と（２）機能材料への応用を目指して研究に取り組んできた。（１）については、各種スペクトル測定等により分子論的なメカニズムを解明し、それを利用した新たな反応開発への道筋を示した。（２）については、力学的刺激に応じた材料中の応力の可視化を目指し、そのプラットフォームとなる新しい高分子材料の開発を行った。さらに、当初の研究計画にはなかった新たな展開として、カテコール類を利用した新しいバイオメディカル材料への展開に向けその基盤を築いた。

研究成果

• [国際共同研究] ハイデルベルク大学(ドイツ)
• [雑誌論文] Dynamic Mechano-Regulation of Myoblast Cells on Supramolecular Hydrogels Cross-Linked by Reversible Host-Guest Interactions (2017)
  • 著者名/発表者名: Hoerning, Marcel; Nakahata, Masaki; Linke, Philipp; Yamamoto, Akihisa; Veschgini, Mariam; Kaufmann, Stefan; Takashima, Yoshinori; Harada, Akira; Tanaka, Motomu
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 7757-7757
  • DOI: 10.1038/s41598-017-07934-x
  • NAID: 120006366779
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Self-Healing Materials Formed by Cross-Linked Polyrotaxanes with Reversible Bonds (2016)
  • 著者名/発表者名: Masaki Nakahata, Shoko Mori, Yoshinori Takashima, Hiroyasu Yamaguchi, Akira Harada
  • 雑誌名: Chem 巻: 1 号: 5 ページ: 766-775
  • DOI: 10.1016/j.chempr.2016.09.013
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] 物理的修復と化学を組み合わせた自己材料の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中畑雅樹, 森祥子, 高島義徳, 山口浩靖, 原田明
  • 学会等名: 第97回日本化学会春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学日吉キャンパス（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Self-Healing Materials Formed by Cross-Linked Polyrotaxanes with Reversible Bonds (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki Nakahata, Shoko Mori, Yoshinori Takashima, Hiroyasu Yamaguchi and Akira Harada
  • 学会等名: 11th International Gel Symposium (Gelsympo 2017)
  • 発表場所: 日本大学津田沼キャンパス（千葉県船橋市）
  • 年月日: 2017-03-07
  • 国際学会
• [学会発表] Engineering Functional Polymeric Materials Cross-linked by Intermolecular Interactions (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki Nakahata
  • 学会等名: 6th European Young Engineers Conference (EYEC 2017)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dynamic Mechano-Regulation of Myoblast Cells on Supramolecular Hydrogels Cross-Linked by Reversible Host-Guest Interactions (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaki Nakahata, Marcel Hoerning, Philipp Linke, Akihisa Yamamoto, Mariam Veschgini, Stefan Kaufmann, Yoshinori Takashima, Akira Harada and Motomu Tanaka
  • 学会等名: International Symposium of Materials on Regenerative Medicine (ISOMRM 2017)
  • 国際学会
• [学会発表] 可逆的な分子間相互作用を利用した刺激応答性メカノバイオマテリアルの開発と応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中畑雅樹, 境慎司, 原田明, 田中求, 田谷正仁
  • 学会等名: 化学工学会第49回秋季大会
• [学会発表] ホスト-ゲスト相互作用を利用した刺激応答性ヒドロゲル上での細胞の力学的制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 中畑雅樹, Marcel Hoerning, Philipp Linke, 山本暁久, Mariam Veschgini, Stefan Kaufmann, 高島義徳, 原田明, 田中求
  • 学会等名: 第39回バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] ボロン酸の分子認識を基盤とした高分子材料の接着と高性能自己修復材料の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森祥子, 中畑雅樹, 高島義徳, 山口浩靖, 原田明
  • 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（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [学会発表] 可逆的な結合により架橋されたポリロタキサンに基づく自己修復材料の作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森祥子, 中畑雅樹, 高島義徳, 原田明
  • 学会等名: 第65回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2016-05-25
• [備考] 田谷・境研究室 研究業績
  • URL: http://www.cheng.es.osaka-u.ac.jp/tayalabo/result.html