研究課題
若手研究(A)
本申請では、体積と粒子間相互作用を変化させる等、外部環境応答性を有した柔らかいコロイド粒子；ハイドロゲル微粒子に注目し、設計・合成・構造解析を通じ、新たな機能を示すゲル微粒子群を開発した。それらを自己組織化の要素と捉え、界面やバルク中において、粒子の個性や、外部環境応答性を活用する事で、高次組織化およびそのメカニズム解明に挑戦した。特に、気水表面を集積場とした場合、開発したゲル微粒子の形態に応じてユニークな非等方的な構造化を見出した。その他にも、自律駆動コアシェルゲル微粒子の会合／解離挙動を外部環境変化によりON/OFFスイッチさせる事に成功し、微粒子集積体の精密制御を発展させる知見を得た。
本研究成果の意義は、機能性高分子ゲル微粒子の開発や、ミクロ空間における自己組織化現象の解明により、高分子合成科学やコロイド界面科学の発展に貢献した事にある。そして、直接観察が極めて難しい原子・分子や生体分子の集積化との類似性を見出し、速度論モデル等により検証し、顕微鏡下で直接可視化できるモデルシステムを確立した。本研究成果による社会的意義は、完全人工物のゲル微粒子の集積メカニズム検討を通じ、生体内微粒子の構造形成を伴う生命現象の理解の深化に繋がる可能性を秘めている点にある。
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RSC Advances
巻: 11 号: 22 ページ: 13130-13137
10.1039/d1ra01650d
Chemistry Letters
巻: -
130008053374
The Journal of Physical Chemistry B
巻: 124 号: 18 ページ: 3828-3835
10.1021/acs.jpcb.0c02238
Polymer Journal
巻: 52 号: 9 ページ: 1137-1141
10.1038/s41428-020-0372-3
40022335719
Langmuir
巻: 37 号: 1 ページ: 151-159
10.1021/acs.langmuir.0c02654
Angewandte Chemie International Edition
巻: - 号: 23 ページ: 8849-8853
10.1002/anie.202003493
巻: 印刷中 号: 22 ページ: 7294-7298
10.1002/anie.201901611
Chemical Communications
巻: 55 号: 43 ページ: 5990-5993
10.1039/c9cc01497g
巻: 35 号: 32 ページ: 10412-10423
10.1021/acs.langmuir.9b01933
ACS Biomaterials Science & Engineering
巻: - 号: 11 ページ: 5615-5622
10.1021/acsbiomaterials.8b00850
巻: 34 号: 29 ページ: 8571-8580
10.1021/acs.langmuir.8b01047
巻: 54 号: 8 ページ: 932-935
10.1039/c7cc09603h
巻: 34 号: 15 ページ: 4515-4525
10.1021/acs.langmuir.8b00230
ACS Omega
巻: 2 号: 11 ページ: 7686-7694
10.1021/acsomega.7b01556
