| 研究課題/領域番号 |
20K15129
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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28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
田口 翔悟 兵庫県立大学, 工学研究科, 助教 (40844270)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 二分子膜分子集合体 / ジアセチレン / 脂肪酸 / リン脂質 / バイセル / 膜材料 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脂肪酸は溶媒環境によって二分子膜構造を構築することが知られており、機能性膜材料としての応用が期待されているが、その集合構造は不安定であり、構造制御のための基盤技術は確立されていない。本研究では水中での分子の配向と濃縮に適した集合体であるバイセルに着目し、センシング材としての用途が期待されているジアセチレン（diacetylene, DA）骨格を持った脂肪酸分子の集合形態制御に挑戦し、DAバイセルを用いた新規な機能性膜材料調製ための基礎的知見を集積する。
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| 研究実績の概要 |
脂肪酸は溶媒環境によって二分子膜構造を構築することが知られており、機能性膜材料としての応用が期待されているが、その集合構造は不安定であり、構造制御のための基盤技術は確立されていない。一方で、長鎖脂質分子と短鎖界面活性剤分子から成る二分子膜集合体は水中での分子の配向と濃縮に適した集合体であるため、バイオミメティクスを利用した機能性膜材料の前駆体として最近注目されている。本研究では色調変化を利用した次世代型センシング材としての用途が期待されているジアセチレン骨格を持った脂肪酸(diacetylene, DA)分子の集合形態制御に挑戦し、二分子膜分子集合体を用いた新規な機能性膜材料の調製を試みた。①DA分子の分散・集合挙動の観察、②DA二分子膜分子集合体の調製、③DA二分子膜分子集合体を用いた平面支持膜の作製を実施した。
本研究の実施に当たり、ヒトの消化プロセスから発想した二分子膜分子集合体の調製方法を考案し、脂肪酸としてオレイン酸(OA)，界面活性剤としてCHAPSOから成るOA/CHAPSO二分子膜分子集合体の調製条件の検討ならびに分子集合体の形成メカニズムの追跡を試みた。異なる混合比率で調製されたOA/CHAPSO二分子膜分子集合体の形態がCHAPSO分子の比率の影響を受けることを確認した。また、OA/CHAPSO二分子膜分子集合体の形成メカニズムの解明のため、蛍光プローブ分子の自己消光を利用した速度論的解析が行われ、異なる混合比率に対してOA/CHAPSOバイセル形成過程におけるOA分子の異なる二つの挙動（OA分子のバルク水相への漏出とCHAPSOミセルへの移動）を提案した。そして、DA分子としてTCDAを用いたTCDA/リン脂質DMPC/CHAPSO分子の混合比率に対する分子集合体の特性解析を実施し、ガラス基板上での平面支持膜の作製に適した組成条件を明らかにした。
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