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膜融合制御に基づく機能性超分子マイクロリアクターの設計

研究課題

研究課題/領域番号 21655038
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 高分子化学
研究機関東京大学

研究代表者

荒木 孝二  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (40134639)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2010年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2009年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード膜融合 / マイクロリアクター / ベシクル / 水素結合 / 超分子
研究概要

前年度に引き続き、水素結合により形成されるマイクロメーターサイズの巨大ベシクルを利用し、水系で機能する超分子マイクロリアクターの設計・開発に向けた検討をおこない、以下の成果を得た。
1.グアノシン系マイクロカプセル
先導例として我々が見出したグアノシン系化合物を利用したマイクロカプセルについて、さらに検討を加えた。まず、ベシクル作成条件を種々検討した結果、非イオン界面活性剤の共存下で単層膜ベシクルの作成に成功した。単層膜ベシクルは中性条件下で大きな負のゼータ電位を示すため、分散安定性が高く、遠心分離器によるベシクルの沈降操作の後も、ほぼ定量的に再分散された。また、酸性pH領域ではゼータ電位の減少によるベシクルの凝集が起きること、さらに非イオン界面活性剤の添加により、ゼータ電位が減少して凝集ではなくベシクル融合が起きることが判明した。これにより、pHによるベシクルの凝集・分散制御、非イオン界面活性剤をトリガーとするベシクル融合を引き起こすことが可能となり、マイクロカブセルおよびマイクロリアクターとしての有用性を示すことができた。
2.スルファミド系マイクロカブセル
昨年度見出したスルファミド系化合物による水素結合性マイクロカプセルについて、その作成条件や機能性などについてより詳細に検討した,具体的には、二次元水素結合ネットワークを水中で保護する被覆部位の構造や物性を合成化学的に変化させ、ベシクル形成能との関連を系統的に検討し、非対称誘導化がベシクル形成の分子設計として有効であることを明らかにした。また、透過型電子顕微鏡観察などから、ベシクルは二次元シートを貼り合わせた特異な構造であること、さらにベシクルが種々の条件下で安定に存在することなど、スルファミド系がグアノシン系ベシクルより堅い二次元膜を形成し、強固な膜で囲まれたマイクロリアクターとなることを確認した。
以上の成果から、「膜融合制御に基づく機能性超分子マイクロリアクター」の実現に向けた材料設計指針を示すことができた。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (34件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Fabrication of Colorless Organic Materials Exhibiting White Luminescence Using Normal and Excited-State Intramolecular Proton Transfer Processes2011

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Shono, Tatsuya Ohkawa, Haruhiko Tomoda, Toshiki Mutai, Koji Araki
    • 雑誌名

      ACS Appl.Mater.Interfaces

      巻: 3 ページ: 654-657

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piezochromic luminescence of amide and ester derivatives of tetraphenylpyrene-role of amidehydrogen bonds in sensitive piezochromic response2011

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sase, Shingo Yamaguchi, Yoshimitsu Sagara, Isao Yoshikawa, Toshiki Mutai Koji Araki
    • 雑誌名

      J.Mater.Chem.

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue/Red Linear Dichroic Emission from a Highly Anisotropic Crystal of Triarylmethane Dye Conjugated with Phenoxo-Zinc Complexes2011

    • 著者名/発表者名
      Houjou, H., Takezawa, S., Oyamada, I., Matsumura, K., Seino, H., Yoshikawa, I., Mizobe, Y., Araki, K.
    • 雑誌名

      Chemistr--A European Journal

      巻: 17 ページ: 1122-1127

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel sulfamide-type low-molecular-mass gelators : gelation of aqueous, organic, and aqueous/organic biphasic solutions by hydrogen bond-directed 2-D amphiphilic sheet assemblies2010

    • 著者名/発表者名
      Nobutada Maeda, Kiho Masuda, Jun Li, Shin-ichiro Kabashima, Isao Yoshikawa, Koji Araki
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 6 ページ: 5305-5307

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen-bond-directed giant vesicles of guanosine dericatives in water : formation, structure, and stability2010

    • 著者名/発表者名
      Sawayama Jun, Yoshikawa Isao, Araki Koji
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 26 ページ: 8030-8035

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen-Bond-Directed Giant Vesicles of Guanosine Derivatives in Water : Formation, Structure, and Stability2010

    • 著者名/発表者名
      Sawayama, J.; Yoshikawa, I.; Araki, K.
    • 雑誌名

      LANGMUIR 26(印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A High-contrast Dichroic Crystal : A New Metal-containing Tecton with Hybrid Coordination- and Hydrogen-bonding Interactions2009

    • 著者名/発表者名
      Houjou, H.; Kokubun, M.; Yoshikawa, I.; Araki, K.
    • 雑誌名

      CHEMISTRY LETTERS 38

      ページ: 436-437

    • NAID

      10025121735

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Structural Analysis of Triphenylmethane-Based Alkanecarboxamides and Their Assembly into Nanometer-Size Fibrous Objects2009

    • 著者名/発表者名
      Houjou, H.; Koga, T.; Akiizumi, M.; Yoshikawa, I.; Araki, K.
    • 雑誌名

      BULLETIN OF THE CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN 82

      ページ: 730-736

    • NAID

      10025118658

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Twin Salphen : Asymmetric Heterodinuclear Complexes{MaMbL|M-a,M-b=Ni,Cu,Zn} of a Symmetrically Fused Salphen Ligand2009

    • 著者名/発表者名
      Houjou, H.; Ito, M.; Araki, K.
    • 雑誌名

      INORGANIC CHEMISTRY 48

      ページ: 10703-10707

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Stimuli-Responsive, Photoluminescent, Anthracene-Based Liquid Cryst al : Emission Color Determined by Thermal and Mechanical Processes2009

    • 著者名/発表者名
      Sagara, Y.; Yamane, S.; Mutai, T.; Araki, K.; Kato T.
    • 雑誌名

      ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS 19

      ページ: 1869-1875

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 結晶多形に基づく固相ESIPT発光材料の設計-ヒートモードによる有機発光スイッチ-2009

    • 著者名/発表者名
      荒木孝二, 務台俊樹
    • 雑誌名

      化学工業 60

      ページ: 201-205

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 多形依存性に基づく高効率固相ESIPT発光のスイッチング2009

    • 著者名/発表者名
      務台俊樹, 荒木孝二
    • 雑誌名

      光化学 40

      ページ: 184-187

    • NAID

      10026052008

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 水素結合性超分子単層ベシクルーゼータ電位に基づく分散安定性の解析2011

    • 著者名/発表者名
      境野裕健, 澤山淳, 吉川功, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 固体ESIPT発光の集積構造依存性:ハロゲン置換フェニルイミダゾヒリジン誘導体2011

    • 著者名/発表者名
      志田俊秀, 生野秀明, 務台俊樹, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ピレン系ビエゾクロミック発光材料の圧力応答性2011

    • 著者名/発表者名
      山口真吾, 佐瀬光敬, 務台俊樹, 荒本孝二
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] フェニルイミダゾビリジン誘導体の高効率固相ESIPT発光:フェニル基への置換基導入の効果2011

    • 著者名/発表者名
      沢谷浩隆, 生野秀明, 務台俊樹, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第91春季年会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced solid-state luminescence of the Cd complex of 6-aminoterpyridine dimer2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Kamoya, K.Kojima, T.Mutai, K.Araki
    • 学会等名
      PACiFICHEM2010
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2010-12-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen bond-directed geletion of aqueous/organic biphasic systems by asymmetrically-substituted amphiphilic sulfamides2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kabashima, N.Maeda, I.Yoshikawa, K.Araki
    • 学会等名
      PACIFICHEM2010
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Efficient solid-state ESIPT luminescence of imidazopyridine derivatives : Packing effect on the luminescence2010

    • 著者名/発表者名
      H.Shono, T.Ohkawa, H.TOmoda, T.Mutai, K.Araki
    • 学会等名
      PACIFICHEM2010
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾビリジン誘導体が示す固体ESIPT発光の結晶多形依存性2010

    • 著者名/発表者名
      生野秀明, 大川達也, 務台俊樹, 荒木孝二
    • 学会等名
      第19同有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2010-11-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 固体で高効率発光を示すアミノテルピリジル錯体:金属イオン種の検討2010

    • 著者名/発表者名
      加茂谷由佳, 小島慶亮, 務台俊樹, 荒木孝二
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター
    • 年月日
      2010-09-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ナフトアルジミナトニッケル錯体の結晶構造と光学特性2010

    • 著者名/発表者名
      原聡美, 北條博彦, 吉川功, 荒木孝二
    • 学会等名
      第60回錯体化学討論会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター
    • 年月日
      2010-09-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 固相ESIPT発光を示すイミダゾピリジン誘導体の置換基効果2010

    • 著者名/発表者名
      務台俊樹, 生野秀明, 大川達也, 友田晴彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      第21回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾピリジン誘導体のLE/ESIPT発光特性を利用した固体白色発光材料の開発2010

    • 著者名/発表者名
      生野秀明, 大川達也, 務台俊樹, 荒木孝二
    • 学会等名
      2010光化学討論会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      2010-09-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 非対称置換スルファミド-二次元水素結合に基づく超分子ヒドロゲルおよびオルガノゲル形成2010

    • 著者名/発表者名
      前田信忠, 椛島真一郎, 増田貴帆, 吉川功, 荒木孝二
    • 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
      2010-05-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水素結合性超分子GUV:シリコン基板上での静的特性及び動的挙動2010

    • 著者名/発表者名
      澤山淳, 吉川功, 荒木孝二
    • 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
      2010-05-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 縮環したサルフェン配位子をもつ複核錯体の合成と電気化学的性質2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤宗之, 北條博彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シッフ塩基錯体をモジュールとする水素結合集積体の構築と光学特性2010

    • 著者名/発表者名
      原聡美, 北條博彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] トリフェニルメタン骨格をもつ六核錯体の合成と分光学的特性2010

    • 著者名/発表者名
      竹澤俊平, 北條博彦, 松村一成, 吉川功, 清野秀岳, 溝部裕司, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] イミダゾピリジン誘導体の高効率固相ESIPT発光:アリール置換基の効果2010

    • 著者名/発表者名
      生野秀明, 大川達也, 務台俊樹, 友田晴彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] パラジウム触媒反応を用いたアミノテルピリジンオリゴマーの合成と物性2010

    • 著者名/発表者名
      加茂谷由佳, 小島慶亮, 務台俊樹, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 二次元水素結合に基づくN,N'-ジアルキルスルファミド誘導体のオルガノゲル形成能2010

    • 著者名/発表者名
      前田信忠, 増田貴帆, 椛島真一郎, 吉川功, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] グアノシン誘導体を用いた水素結合性巨大単層膜ベシクルの作成2010

    • 著者名/発表者名
      澤山淳, 吉川功, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2010-03-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ピレン系ピエゾクロミック発光材料のナノ集積構造の解析2009

    • 著者名/発表者名
      務台俊樹, 佐瀬光敬, 相良剛光, 荒木孝二
    • 学会等名
      第18回有機結晶シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2009-11-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 固相で発現するイミダゾピリジン誘導体の高効率ESIPT発光2009

    • 著者名/発表者名
      務台俊樹, 大川達也, 友田晴彦, 矢部優司, 荒木孝二
    • 学会等名
      第20回基礎有機化学討論会
    • 発表場所
      群馬大学
    • 年月日
      2009-09-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 縮環したサレン型配位子をもつ三核錯体の合成とUV-VIS吸収2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤宗之, 北條博彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      第59回錯体化学討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アミノ基で接続されたテルピリジン-Cd多核錯体の合成と構造2009

    • 著者名/発表者名
      加茂谷由佳, 小島慶亮, 田中玄太郎, 務台俊樹, 荒木孝二
    • 学会等名
      第59回錯体化学討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] トリフェニルメタン骨格をもつ六核錯体の合成と機能2009

    • 著者名/発表者名
      北條博彦, 小山田一生, 竹澤俊平, 松村一成, 荒木孝二
    • 学会等名
      第59回錯体化学討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒドロキシナフタリデンアミンを配位子とするメタロポリマーの合成と性質2009

    • 著者名/発表者名
      真貝孟, 北條博彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      第59回錯体化学討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2009-09-25
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 有機結晶の無輻射遷移速度解析:テルピリジンのヒートモード蛍光スイッチングの理論的考察2009

    • 著者名/発表者名
      重光保博, 務台俊樹, 北條博彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      2009光化学討論会
    • 発表場所
      桐生市民文化会館
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 縮環したサレン型配位子をもつホモ,ヘテロ複核錯体の合成とUV-VIS吸収2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤宗之, 北條博彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第3回関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-09-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 置換フェニルイミダゾピリジンが示す高効率固相ESIPT発光2009

    • 著者名/発表者名
      大川達也, 務台俊樹, 友田晴彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第3回関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-09-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アミノ基を接続部位としてもつテルピリジンオリゴマーの合成と物性2009

    • 著者名/発表者名
      小島慶亮, 加茂谷由佳, 田中玄太郎, 務台俊樹, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第3回関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 注入法で作製した水素結合性超分子ベシクルの高い分散および形状安定性2009

    • 著者名/発表者名
      澤山淳, 吉川功, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第3回関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ヒドロキシナフタリデンアミンにおける分子内水素結合とπ共役系の相互作用2009

    • 著者名/発表者名
      真貝孟, 北條博彦, 荒木孝二
    • 学会等名
      日本化学会第3回関東支部大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] How to design hydrogen bond-directed supramolecular materials of guanosine derivatives? An indirect approach toward supramolecular vesicles.2009

    • 著者名/発表者名
      荒木孝二
    • 学会等名
      European Science Foundation Research Conference
    • 発表場所
      Obergurgl, Austria
    • 年月日
      2009-06-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 白色発光を示す無着色有機固体材料2010

    • 発明者名
      荒木孝二,務台俊樹,生野秀明,大川達也
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      2010-199468
    • 出願年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] ジアルキルスルファミドゲル化剤2009

    • 発明者名
      荒木孝二・吉川功・前田信忠
    • 権利者名
      東京大学
    • 出願年月日
      2009-11-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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