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精密で可逆的な物理架橋点を利用した真に均一な高分子ゲルの創成

研究課題

研究課題/領域番号 17K14536
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関東京大学

研究代表者

Li Xiang  東京大学, 物性研究所, 助教 (30759840)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードゲル / 理想網目 / 物理結合 / DNA / 物理ゲル / 小角中性子散乱 / 動的粘弾性測定 / ハイドロゲル / ポリマー / ゾル・ゲル転移 / 高分子 / ゴム弾性 / オリゴDNA / 多分岐高分子
研究成果の概要

二種類の4分岐PEGとDNAのconjugateの合成し、それを水中で混合したところ、室温で素早くゲルを形成した。当該ゲルは、昇温・降温することで、繰り返しゾル・ゲル転移を示した。小角中性子散乱測定によってゲルの構造を調べたところ、ゲル化する前のものとほぼ同じ空間相関が得られ、極めて均一な構造が形成されていると言える。また、動的粘弾性測定の結果から、このゲルは非常に俊敏な温度応答性を示すことが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子ゲルはオムツの吸水剤に始め、再生医療でも用いられている重要な材料である。しかし、これらのゲルの構造は非常に不均一で、理論的に記述することや精密に設計することが困難であった。本研究は、DNAを用いることによって、非常に精密で均一な網目構造を構築することに成功した。その結果、理想的な粘弾性挙動も確認された。本ゲルをモデル物質として用いることで、高分子ゲルへの理解が進み、より高度で効率的な材料設計が可能となる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ANSTO(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Structure analysis of ideal physical gel crosslinked with double-helix of DNA by small-angle neutron scattering2019

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Neutron Scattering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二本鎖 DNA によって架橋された温度応答性物理ゲルの網目構造2019

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li
    • 学会等名
      高分子ゲル研究討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DNAの二重螺旋構造から架橋される均一物理ゲルの構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li
    • 学会等名
      量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A MODEL PHYSICAL GEL CROSSLINKED BY DOUBLE STRANDED DNA2018

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li
    • 学会等名
      Polymer Networks Group Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure analysis of physical gel crosslinked by double-starnded DNA2018

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Joint Meeting on Neutron and X-ray Scattering
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structure analysis of physical gel crosslinked by double-starnded DNA2018

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li
    • 学会等名
      8th Taiwan-Japan Joint Meeting on Neutron and X-ray Scattering
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 柴山研究室ホームページ

    • URL

      https://www.shibayamalab.issp.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-01-27  

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