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単分散糖鎖ブロック共重合体によるシングルナノ相分離構造の戦略的構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K14268
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分35010:高分子化学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

磯野 拓也  北海道大学, 工学研究院, 助教 (70740075)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワードブロック共重合体 / ミクロ相分離 / 自己組織化 / 単分散ポリマー / 糖鎖
研究成果の概要

オリゴ糖鎖とテルペノイドを出発物質とすることで、離散的な重合度を有する単分散ブロック共重合体 (BCP) の簡便合成に成功した。こうして得られた単分散糖鎖BCPは糖鎖と炭化水素という超強偏斥な組み合わせからなっているため、2000 g/mol以下の低分子量領域でもミクロ相分離が可能である。単分散糖鎖BCPは体積分率や重合度に応じて、周期間隔4~8 nmのラメラ、ジャイロイドおよびヘキサゴナルシリンダー状ミクロ相分離構造を形成した。また、分子量分布のあるBCPとの比較検討により、単分散であることが最小の周期間隔を維持しつつミクロ相分離構造を再現性良く構築するために重要であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

単分散BCPは高度に秩序だったミクロ相分離構造を形成すると考えられ、精密なナノ加工テンプレートとして期待される。しかし、煩雑な合成がネックとなり単分散BCPの基礎研究や応用利用は非常に限られる。こうした背景から、本研究ではオリゴ糖鎖とテルペノイドからなる単分散糖鎖BCPを提案した。単分散糖鎖BCPは合成が容易であるうえ、超微細領域で様々なミクロ相分離構造を形成可能である。そのため、基礎研究素材として有用であり、単分散BCPに関する基礎科学の進歩に大いに貢献すると期待される。また、単分散糖鎖BCPから構築される微細なミクロ相分離構造は超高解像度リソグラフィー用レジストとして応用が期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] CERMAV-CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立中央大学(台湾)/国立精華大学(台湾)(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ルンド大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] CERMAV-CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Taiwan University(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Metallopolymer-block-oligosaccharide for sub-10 nm microphase separation2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuhara Satohi、Mamiya Hiroaki、Yamamoto Takuya、Tajima Kenji、Isono Takuya、Satoh Toshifumi
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: - 号: 17 ページ: 2995-3002

    • DOI

      10.1039/d0py00271b

    • NAID

      120007032613

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microphase separation of carbohydrate-based star-block copolymers with sub-10 nm periodicity2019

    • 著者名/発表者名
      Isono Takuya、Kawakami Nao、Watanabe Kodai、Yoshida Kohei、Otsuka Issei、Mamiya Hiroaki、Ito Hajime、Yamamoto Takuya、Tajima Kenji、Borsali Redouane、Satoh Toshifumi
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 10 号: 9 ページ: 1119-1129

    • DOI

      10.1039/c8py01745j

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Post-polymerization modification of PS-b-PMMA for achieving directed self-assembly with sub-10nm feature size2019

    • 著者名/発表者名
      Isono Takuya、Yoshida Kohei、Mamiya Hiroaki、Miyagi Ken、Yamazaki Akiyoshi、Satoh Toshifumi
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 10960 ページ: 50-50

    • DOI

      10.1117/12.2515933

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Downsizing feature of microphase-separated structures via intramolecular crosslinking of block copolymers2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kodai、Katsuhara Satoshi、Mamiya Hiroaki、Yamamoto Takuya、Tajima Kenji、Isono Takuya、Satoh Toshifumi
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 10 号: 11 ページ: 3330-3339

    • DOI

      10.1039/c8sc05016c

    • NAID

      120006626578

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chain-End Functionalization with a Saccharide for 10 nm Microphase Separation: “Classical” PS-b-PMMA versus PS-b-PMMA-Saccharide2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kohei、Tanaka Shunma、Yamamoto Takuya、Tajima Kenji、Borsali Redouane、Isono Takuya、Satoh Toshifumi
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 51 号: 21 ページ: 8870-8877

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b02069

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Control over Molecular Architectures of Carbohydrate-Based Block Copolymers for Stretchable Electrical Memory Devices2018

    • 著者名/発表者名
      Hung Chih-Chien、Nakahira Saki、Chiu Yu-Cheng、Isono Takuya、Wu Hung-Chin、Watanabe Kodai、Chiang Yun-Chi、Takashima Shoichi、Borsali Redouane、Tung Shih-Huang、Satoh Toshifumi、Chen Wen-Chang
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 51 号: 13 ページ: 4966-4975

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.8b00874

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 天然由来原料からなる両親媒性分子による超微 細ミクロ相分離構造の構築2020

    • 著者名/発表者名
      李采訓、小牧凌也、磯野拓也、山本拓矢、田島健次、佐藤敏文
    • 学会等名
      第54回 (2019 年度) 高分子学会北海道支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Self-Assembly of Oligosaccharide-Containing Block Copolymers2019

    • 著者名/発表者名
      磯野拓也
    • 学会等名
      Hokkaido University-National Central University Joint Symposium on Material Chemistry and Physics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Self-Assembly of Oligosaccharide-Based Block Copolymers2019

    • 著者名/発表者名
      磯野拓也
    • 学会等名
      SmaSys 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エラストマーへの応用を目指したオリゴ糖含有ブロック共重合体の精密合成2019

    • 著者名/発表者名
      磯野拓也、中平早紀、田島健次、佐藤敏文
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sugar-Polyterpene Block Copolymers for Sub-10 nm Microphase Separation2019

    • 著者名/発表者名
      小牧凌也、川上菜穂、磯野拓也、山本拓矢、田島健次、佐藤敏文
    • 学会等名
      FAPS 2019 Polymer Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単分散オリゴ糖-ポリテルペンブロック共重合体の自 己組織化挙動2019

    • 著者名/発表者名
      小牧凌也、川上菜穂、磯野拓也、山本拓矢、田島健次、佐藤敏文
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] オリゴ糖とソラネソールからなる単分散ブロック共重合体の自己組織化挙動2019

    • 著者名/発表者名
      小牧陵也、川上菜穂、磯野拓也、山本拓矢、田島健次、佐藤敏文
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部 2018年冬季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖鎖とポリテルペンからなる単分散ブロック共重合体の合成とモルフォロジー解析2018

    • 著者名/発表者名
      磯野拓也、川上菜穂、田島健次、佐藤敏文
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 単分散オリゴ糖-ソラネソールブロック共重合体による シングルナノオーダー自己組織化2018

    • 著者名/発表者名
      小牧陵也、川上菜穂、磯野拓也、山本拓矢、田島健次、佐藤敏文
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オリゴ糖鎖含有ブロック共重合体の精密合成と自己組織化2018

    • 著者名/発表者名
      磯野拓也
    • 学会等名
      第28回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Self-Assembly of Sugar-Based Monodisperse Block Copolymers2018

    • 著者名/発表者名
      磯野拓也
    • 学会等名
      Taiwan Japan Bilateral Polymer Symposium 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Morphology of Sugar-Containing Low Molecular Weight Block Copolymers2018

    • 著者名/発表者名
      磯野拓也
    • 学会等名
      Japan-Korea Joint Symposium on Polymer Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Nanostructure of Monodisperse Block Copolymers Consisting of Sugar and Solanesol Segments2018

    • 著者名/発表者名
      磯野拓也
    • 学会等名
      Asian French Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Monodisperse Oligosaccharide-Solanesol BCP for Single Nano-order ultrafine Self-Assembled Structures2018

    • 著者名/発表者名
      小牧陵也、川上菜穂、磯野拓也、山本拓矢、田島健次、佐藤敏文
    • 学会等名
      Japan-Korea Joint Symposium on Polymer Science 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 高分子化学研究室

    • URL

      http://poly-ac.eng.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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