| 研究課題/領域番号 |
18K14041
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分27010:移動現象および単位操作関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
菅原 勇貴 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (10814791)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 蛍光 / 感温性ポリマー / 分子認識 / シクロデキストリン / 包接 / DNA / 凝集 / エントロピー反発 / 静電反発 / 相転移 / 刺激応答膜 / プラズマ重合 |
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| 研究成果の概要 |
シクロデキストリン(CD)を側鎖に有する感温性ポリマーに蛍光色素分子であるベンゾキサジアゾール(BD)を共重合することで、これまで知られていた分子認識による凝集温度のシフトではなく、ポリマー鎖の凝集抑制という新奇な現象を見出した。計算化学的解析により、CD内部へのBDの包接で架橋構造が形成したために当現象が発現したと推察された。さらに蛍光色素の認識を駆動力とする当現象を膜型センシング材料へと展開した。膜細孔内に2本鎖DNAを側鎖に有する感温性ポリマーを固定化し、DNAの塩基対間に蛍光色素を挿入しDNAの分子間反発を切り替えることで、膜細孔の開閉を誘起することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の学術的意義として、CDを分子認識部位として有する感温性ポリマーにおいて、従来のような凝集温度のシフトではなく、分子認識による凝集抑制という新奇な現象を発見でき、当分野に新しい提案を行えた。また分子認識ゲート膜の系では、分子認識部位であるDNAの蛍光色素の認識により膜の透過性変化を誘起することに成功し、高感度センシングデバイスへの応用可能性を実証した。社会的意義としては、今後の更なる研究を通して、在宅医療で用いる簡便な検査キットへの応用が期待され、将来の医療問題の解決に貢献できると考えられる。
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