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単一分子七次元計測による高分子の動的特性の評価

研究課題

研究課題/領域番号 23350054
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 高分子化学
研究機関京都大学

研究代表者

伊藤 紳三郎  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50127049)

研究分担者 青木 裕之  京都大学, 先端医工学研究ユニット, 特定准教授 (90343235)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2013年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2012年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2011年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード単一分子計測 / 蛍光顕微鏡 / 高分子薄膜 / 分子運動 / 単一分子 / 高分子鎖 / 薄膜 / ダイナミクス
研究概要

本研究は、高分子鎖一本一本の分子運動を直接的に評価可能な新しい顕微鏡システムの開発を行うことで、薄膜中のダイナミクスを評価することを目的としている。個々の分子の位置(x,y,z)および配向(θ,φ)を同時に検出可能な顕微鏡光学系を構築した。さらに分光検出によって分子の発光色λを分離することで異なる蛍光分子を識別可能とした。このように分子一個の6つのパラメータ(x,y,z,θ,φ,λ)を時間tの関数として計測可能な顕微鏡の構築に成功した。この顕微鏡によってポリメチルアクリレート薄膜の分子運動を評価した。その結果、超薄膜中においては面外方向の回転拡散が著しく制限されていることが明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 1件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Quantitative Analysis of End-to-end Distance of Single Polymer Chain in Ultra-thin Film by Super-resolution Fluorescence Imaging2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Aoki, Kazuki Mori, Toshiaki Takahashi, Shinzaburo Ito
    • 雑誌名

      Chem. Phys.

      巻: 419 ページ: 54-58

    • DOI

      10.1016/j.chemphys.2012.12.026

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformation of Single Polymer Chain in Rubbed Thin Film Observed by Fluorescence Imaging2012

    • 著者名/発表者名
      Toru Ube, Akihiko Shin, Hiroyuki Aoki, Shinzaburo Ito
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 28 号: 39 ページ: 13871-13876

    • DOI

      10.1021/la302513c

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformational Analysis of Single Polymer Chains in Three Dimensions by Super-resolution Fluorescence Microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Aoki, Kazuki Mori, Shinzaburo Ito
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 8 号: 16 ページ: 4390-4395

    • DOI

      10.1039/c2sm07227k

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relaxation of Single Polymer Chain in Binary Molecular Weight Blends Observed by Scanning Near-field Optical Microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      Toru Ube, Hiroyuki Aoki, Shinzaburo Ito, Jun-ichi Horinaka, Toshikazu Takigawa
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 8 号: 20 ページ: 5603-5611

    • DOI

      10.1039/c2sm25272d

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Relaxation of Single Polymer Chain in Poly (Methyl methacrylate) Films under Uniaxial Extension Observed by Scanning Near-field Optical Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Toru Ube, Hiroyuki Aoki, Shinzaburo Ito, Jun-ichi Horinaka, Toshikazu Takigawa, Toshiro Masuda
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 44 号: 11 ページ: 4445-4451

    • DOI

      10.1021/ma2004986

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-infrared Fluorescent Nano-particle of Low-bandgap π -conjugated Polymer for in vivo Molecular Imaging2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Aoki, Jun-ichi Kakuta, Tomoyuki Yamaguchi, Satoshi Nitahara, Shinzaburo Ito
    • 雑誌名

      Polym. J.

      巻: 43 号: 11 ページ: 937-940

    • DOI

      10.1038/pj.2011.86

    • NAID

      10030167428

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of Surface Compositions of Phase-Separated structures in Conjugated Poly (phenylene vinylene) Blends by Scanning Near-Field Optical Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Li-Ting Lee, Toru Ube, Hiroyuki Aoki, Shinzaburo Ito
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 52 号: 25 ページ: 5897-5903

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2011.10.043

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Conformational Analysis of Single Polymer Chain by Super-resolution Fluorescence Microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Aoki, Kazuki Mori, Akihiko Shin
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting 2014
    • 発表場所
      Colorado Convention Center (Denver, USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] スピンコート膜中における単一高分子鎖の配向 : 超解像顕微鏡による直接観察2013

    • 著者名/発表者名
      黒田泰樹, 青木裕之, 伊藤紳三郎
    • 学会等名
      第15回高分子表面研究討論会
    • 発表場所
      東京理科大森戸記念館
    • 年月日
      2013-02-01
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Conformation of Single Polymer Chain Studied by Super-resolution Fluorescence Microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Aoki
    • 学会等名
      International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      Katholieke Universiteit Leuven (Leuven, Belgium)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] スピンコート薄膜中における単一高分子鎖のコンホメーション2013

    • 著者名/発表者名
      青木裕之, 黒田泰樹, 伊藤紳三郎
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Conformational Analysis of Single Polymer Chain by Super-resolution Optical Microscopy2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Aoki
    • 学会等名
      The 1st East-Asia Microscopy Conference
    • 発表場所
      Chongqing University (Chongqing, China)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Conformational Deformation of Single Polymer Chain at Interface under Shear Stress2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Aoki
    • 学会等名
      The 13th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Grand Hi-Lai Arena (Kaohsiung, Taiwan)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] スピンコート法により作製したPMMA薄膜中の単一高分子鎖の形態評価2012

    • 著者名/発表者名
      黒田泰樹, 青木裕之, 伊藤紳三郎
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] スピンコート薄膜中における単一高分子鎖のコンホメーション2012

    • 著者名/発表者名
      青木裕之, 黒田泰樹, 伊藤紳三郎
    • 学会等名
      第62回高分子討論会(金沢大学)
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] せん断変形下における単一高分子鎖の形態変化の評価-超解像光学顕微鏡による直接観察-2012

    • 著者名/発表者名
      進章彦, 宇部達, 青木裕之, 伊藤紳三郎
    • 学会等名
      第61回高分子年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2012-05-31
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] せん断変形下における単一高分子鎖の形態変化の評価 -超解像光学顕微鏡による直接観察-2012

    • 著者名/発表者名
      進章彦
    • 学会等名
      第61回高分子年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 超解像光学顕微鏡による高分子の配向評価2012

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 学会等名
      2012年光化学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 超解像光学顕微鏡による単一高分子鎖の配向状態の評価2012

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スピンコート法により作製したPMMA薄膜中の単一高分子鎖の形態評価2012

    • 著者名/発表者名
      黒田泰樹
    • 学会等名
      第61回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 超解像法による単一分子のナノ光学イメージング:高分子材料の評価への応用2012

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 学会等名
      平成24年度繊維学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      福井大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ナノ光学イメージングによる高分子材料の構造評価2011

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 学会等名
      日本分光学会ナノ分光部会シンポジウム
    • 発表場所
      和光(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 超解像光学三次元イメージングによる単一高分子鎖の形態評価2011

    • 著者名/発表者名
      青木裕之, 森一樹, 伊藤紳三郎
    • 学会等名
      第60回高分子討論会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] "近接場光", 高分子ナノテクノロジーハンドブック, 西敏夫編, 第3章, 第5節2014

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] "光学顕微鏡", 高分子ナノテクノロジーハンドブック, 西敏夫編, 第4章, 第2節2014

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 高分子ナノテクノロジーハンドブック、 第3章 近接場光2014

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 総ページ数
      1096
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 高分子ナノテクノロジーハンドブック、第4章 光学顕微鏡2014

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 総ページ数
      1096
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 伊藤研究室

    • URL

      http://www.photo.polym.kyoto-u.ac.jp/ja

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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