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環境対応型光アクチュエータゲルの開発とシステム化

研究課題

研究課題/領域番号 20350110
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 高分子・繊維材料
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

須丸 公雄  独立行政法人産業技術総合研究所, 幹細胞工学研究センター, 主任研究員 (40344436)

研究分担者 高木 俊之  独立行政法人産業技術総合研究所, 幹細胞工学研究センター, 主任研究員 (10248065)
杉浦 慎治  独立行政法人産業技術総合研究所, 幹細胞工学研究センター, 主任研究員 (10399496)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
2010年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2008年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードゲル / 光アクチュエータゲル / スピロピラン / マイクロ流体システム / 光応答性バルブ / 光酸発生剤 / 光応答性ブルブ
研究概要

光応答収縮を示すゲルシートを用いてマイクロ流体システムを構成、10個のバルブの独立制御や流体の混合制御を光照射によって自在に行えることを示した。また、従来1時間以上を要した光誘起収縮からの復帰を約10倍高速化した材料を開発、微小物体運搬の光制御への応用を実証した。さらに、可視応答型光酸発生残基を導入したゲルを開発、パターン光照射での流路書き込み、任意のpHで使用が可能なマイクロチップを試作した。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (23件) 図書 (6件)

  • [雑誌論文] Fast-reversible light-driven hydrogels consisting of spirobenzopyran- functionalized poly(N- isopropylacrylamide)2011

    • 著者名/発表者名
      Taku Satoh, Kimio Sumaru, Toshiyuki Takagi, Toshiyuki Kanamori
    • 雑誌名

      Soft Matter in press

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isomerization of spirobenzopyrans bearing electron-donating and electron- withdrawing groups in acidic aqueous solutions2011

    • 著者名/発表者名
      Taku Satoh, Kimio Sumaru, Toshiyuki Takagi, Katsuki Takai, Toshiyuki Kanamori
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys. 13

      ページ: 7322-7329

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isomerization of spirobenzopyrans bearing electron-donating and electron-withdrawing groups in acidic aqueous solutions2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢、須丸公雄、高木俊之、高井克毅、金森敏幸
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 13 ページ: 7322-7329

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光応答収縮ゲルシートを用いたマイクロ流体制御システム2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄
    • 雑誌名

      高分子

      ページ: 718-719

    • NAID

      10026584872

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 光応答収縮ゲルによるマイクロ流路のオンデマンド光制御2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄, 杉浦慎治, 高木俊之, 金森敏幸
    • 雑誌名

      化学工学 74

      ページ: 332-332

    • NAID

      10026871453

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 光応答収縮ゲルによるマイクロ流路のオンデマンド光制御2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄、杉浦慎治、高木俊之、金森敏幸
    • 雑誌名

      化学工学

      巻: 74 ページ: 322-322

    • NAID

      10026871453

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] On-demand microfluidic control by micropatterned light irradiation of a photoresponsive hydrogel sheet2009

    • 著者名/発表者名
      Shinji Sugiura, Andras Szilagyi, Kimio Sumaru, Koji Hattori, Toshiyuki Takagi, Genoveva Filipcsei, Miklos Zrinyi, Toshiyuki Kanamori
    • 雑誌名

      Lab Chip 9

      ページ: 196-198

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On-demand microfluidic control by micropatterned light irradiationof a photoresponsive hydrogel sheet2009

    • 著者名/発表者名
      S. Sugiura, A. Szilagyi, K. Sumaru*, K. Hattori, T. Takagi, G. Fillipcsei, M. Zrinyi, T. Kanamori
    • 雑誌名

      Lab on a Chip 9

      ページ: 196-198

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スピロピラン修飾ハイドロゲルからなる高速光駆動アクチュエータ2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢、須丸公雄、高木俊之、高井克毅、金森敏幸
    • 学会等名
      第22回高分子ゲル研究討論会
    • 発表場所
      東京大学山上会館
    • 年月日
      2011-01-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Kimio Sumaru, Szilagyi Andras, Taku Satoh, Shinji Sugiura, Toshiyuki Takagi, Koji Hattori, Toshiyuki Kanamori2010

    • 著者名/発表者名
      Kimio Sumaru, Szilagyi Andras, Taku Satoh, Shinji Sugiura, Toshiyuki Takagi, Koji Hattori, Toshiyuki Kanamori
    • 学会等名
      6th International Symposium on Organic Photochromism
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Substitution Effect on Isomerization of Spiropyran in Acidic Aqueous System2010

    • 著者名/発表者名
      Taku Satoh, Kimio Sumaru, Toshiyuki Takagi, Katsuki Takai, Toshiyuki Kanamori
    • 学会等名
      6th International Symposium on Organic Photochromism
    • 発表場所
      Yokohama
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Spiropyran-Functionalized Hydrogels as Photo-Responsive Mechanical Actuators2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄、Szilagyi Andras、佐藤琢、杉浦慎治、高木俊之、服部浩二、金森敏幸
    • 学会等名
      6th International Symposium on Organic Photochromism
    • 発表場所
      日石横浜ホール
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Substitution Effect on Isomerization of Spiropyran in Acidic Aqueous System2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢、須丸公雄、高木俊之、高井克毅、金森敏幸
    • 学会等名
      6th International Symposium on Organic Photochromism
    • 発表場所
      日石横浜ホール
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Photo-Responsive Polyion Complexation of Spiropiran-Functionalized Polymer2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄、高木俊之、高井克毅, 金森敏幸
    • 学会等名
      6th International Symposium on Organic Photochromism
    • 発表場所
      日石横浜ホール
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Photo-Responsive Cell Culture Substrate Composed of Spiropyran-Functionalized Polymer2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄、菊池鏡子、高木俊之、大島裕貴、金森敏幸
    • 学会等名
      6th International Symposium on Organic Photochromism
    • 発表場所
      日石横浜ホール
    • 年月日
      2010-10-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 高速駆動が可能なスピロピラン修飾光応答ハイドロゲル2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢、須丸公雄、高木俊之、高井克毅、金森敏幸
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] スピロピランの構造設計に基づく光応答収縮ハイドロゲルの高性能化2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢、須丸公雄、高木俊之、高井克毅、金森敏幸
    • 学会等名
      第59回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-05-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フォトクロミックハイドロゲルの光応答物性に及ぼすスピロピラン誘導体構造の影響2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢, 須丸公雄, 高木俊之, 高井克毅, 金森敏幸
    • 学会等名
      第21回 高分子ゲル研究討論会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2010-01-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] On-Demand Control of Microfluidic System by Light Irradiation of a Photoresponsive Hydrogel Sheet2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄・Szilagyi Andras・杉浦慎治・高木俊之・服部浩二・金森敏幸
    • 学会等名
      第19回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2009-12-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] フォトクロミックハイドロゲルの光応答物性に及ぼすスピロピラン誘導体構造の影響2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢, 須丸公雄, 高木俊之, 高井克毅, 金森敏幸
    • 学会等名
      材料化学システム工学討論会2009
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2009-12-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] On-demand control of microfluidic system using photoresponsive hydrogel sheet2009

    • 著者名/発表者名
      Kimio Sumaru, Shinji Sugiura, Szilagyi Andras, Toshiyuki Takagi, Toshiyuki Kanamori
    • 学会等名
      GelSympo2009
    • 発表場所
      Suita
    • 年月日
      2009-12-04
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Photo-response of pNIPAAm hydrogel functionalized with differently substituted spirobenzopyran derivatives2009

    • 著者名/発表者名
      Taku Satoh, Kimio Sumaru, Toshiyuki Takagi, Katsuki Takai, Toshiyuki Kanamori
    • 学会等名
      GelSympo2009
    • 発表場所
      Suita
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Photo-response of pNIPAAm hydrogel functionalized with differently substituted spirobenzopyran derivatives2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤琢, 須丸公雄, 高木俊之, 高井克毅, 金森敏幸
    • 学会等名
      GelSympo2009
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] On-demand control of microfluidic system using photoresponsive hydrogel sheet2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄・杉浦慎治・Szilagyi Andras・高木俊之・金森敏幸
    • 学会等名
      GelSympo2009
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Photoresponsive Polymer Materials, Cell Bioassay Systems, Photochromism, Hydrogel, Microfluidics2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄
    • 学会等名
      ODRL Symposium~Functional Polymer and Its Application to Bioscience and Biotechnology~
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2009-11-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] スピロピラン修飾ハイドロゲルの光応答特性およびマイクロシステムのオンデマンド光制御への応用2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄
    • 学会等名
      高分子材料研究会
    • 発表場所
      東広島市(招待講演)
    • 年月日
      2009-11-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] スピロピラン修飾ハイドロゲルの光応答特性およびマイクロシステムのオンデマンド光制御への応用2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄
    • 学会等名
      高分子材料研究会
    • 発表場所
      東広島市
    • 年月日
      2009-11-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] フォトクロミックハイドロゲル膜の光応答収縮および再膨潤に対する担持スピロピラン構造の影響2009

    • 著者名/発表者名
      藤琢, 須丸公雄, 高木俊之, 高井克毅, 金森敏幸
    • 学会等名
      膜シンポジウム
    • 発表場所
      東広島市
    • 年月日
      2009-11-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光応答ゲルシートを用いた集積型光制御マイクロ流体バルブ2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄・Szilagyi Andras・杉浦慎治・高木俊之・服部浩二・金森敏幸
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      熊本市
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] スピロピラン修飾ポリマーの光応答ポリマーコンプレックス形成2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄、高木俊之、高井克毅、金森敏幸
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      熊本市
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光応答ゲルシートを用いた集積型光制御マイクロ流体バルブの構築2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄, シラギーアンドラス, 杉浦慎治, 高木俊之, 服部浩二, 金森敏幸
    • 学会等名
      日本膜学会第31年会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2009-05-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 光駆動ゲルアクチュエータ(未来を動かすソフトアクチュエータ-高分子・生体材料を中心とした研究開発-)2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄, 高木俊之, 杉浦慎治, 金森敏幸
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 光応答収縮ゲルによるバイオチップの光制御(食品・化粧品・医療分野へのゲルの利用)2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄, 杉浦慎治, 高木俊之, 金森敏幸
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 食品・化粧品・医療分野へのゲルの利用2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄、杉浦慎治、高木俊之、金森敏幸
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 未来を動かすソフトアクチュエータ-高分子・生体材料を中心とした研究開発-2010

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄、高木俊之、杉浦慎治、金森敏幸
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 光応答性ポリマー材料を用いたマイクロバイオチップの自在制御(ヘルスケアとバイオ医療のための先端デバイス機器)2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄, 杉浦慎治, 金森敏幸
    • 出版者
      (株)シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] ヘルスケアとバイオ医療のための先端デバイス機器2009

    • 著者名/発表者名
      須丸公雄、杉浦慎治、金森敏幸
    • 総ページ数
      13
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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