生分解性高分子鎖の配列制御と酵素を用いたソフトマター表面の機能化

• 研究課題/領域番号: 23750137
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 高分子化学
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 吉川 佳広 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 主任研究員 (30373294)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 生分解性高分子 / 酵素 / 偶奇効果 / 走査型トンネル顕微鏡 / 走査型プローブ顕微鏡 / 高配向グラファイト / 自己組織化 / 薄膜 / 原子間力顕微鏡

研究概要

生分解性高分子とそのモデル化合物を高配向グラファイト上（HOPG）に集積化し、その表面形態と分子配列を走査型プローブ顕微鏡によって可視化した。HOPG上にはポリカプロラクトンのエッジオン結晶がエピタキシャル成長していることがわかった。モデル化合物については、アルキル鎖長の偶奇効果によって多様な二次元配列を形成することができた。また、高分子重合酵素の固定化とインビトロ重合により、ソフトマテリアル表面の機能化に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Atomic Force Microscopic Study of Chitinase Binding onto Chitin and Cellulose Surfaces (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa, Masato Fukuda, Tomoya Kimura, Ayumi Kashiwada, Kiyomi Matsuda, Masatoshi Kanesato, Masahisa Wada, Tadayuki Imanaka, Takeshi Tanaka
  • 雑誌名: Biomacromolecules 巻: 15 号: 3 ページ: 1074-1077
  • DOI: 10.1021/bm500046f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of 2D Structures and Their Transformation by External Stimuli: A Scanning Tunneling Microscopic Study (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa
  • 雑誌名: Polymer Journal 巻: 45 号: 3 ページ: 255-260
  • DOI: 10.1038/pj.2012.132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tuning the Enzymatic Hydrolysis of Biodegradable Polyesters and It’s Application to Surface Patterning (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa, Masato Fukuda, Nobuhiro Ichikawa, Ayumi Kashiwada, Kiyomi Matsuda, Masatoshi Kanesato, Tomohiro Hiraishi
  • 雑誌名: Journal of Materials Chemistry A 巻: 1 号: 15 ページ: 4667-4670
  • DOI: 10.1039/c3ta01670f
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2D Structures of Isobutenyl Ether Compounds Possessing Dodecyl and Tridecyl Chains: Effects of Solvent and Tandem Claisen Rearrangement (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa, Kazuhiro Omori, Masatoshi Kanesato, Kazuhisa Hiratani
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: 41 号: 10 ページ: 1196-1198
  • DOI: 10.1246/cl.2012.1196
  • NAID: 10031120629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Alkyl Chain Length, Solvent and Tandem Claisen Rearrangement on Two-Dimensional Structures of Noncyclic Isobutenyl Compounds: Scanning Tunneling Microscopic Study (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa, Kazuhiro Omori, Mayuko Takahashi, Masatoshi Kanesato, Kazuhisa Hiratani
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 10 号: 40 ページ: 8087-8094
  • DOI: 10.1039/c2ob26015h
  • 査読あり
• [学会発表] イソブテニル化合物の二次元ナノアーキテクトニクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉川佳広
  • 学会等名: STM による解析
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2013-12-10
• [学会発表] Binding Force Analysis of Polymer-Degrading Enzyme for Spatially Controlled Enzymatic Degradation (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa
  • 発表場所: 台湾
  • 年月日: 2013-11-25
• [学会発表] イソブテニル化合物の二次元構造形成と制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉川佳広
  • 学会等名: 第10回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2013-05-02
• [学会発表] Two-Dimensional Structures of Isobutenyl Compounds Revealed by Scanning Tunneling Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa
  • 学会等名: International Polymer Conference (IPC2012)
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2012-12-14
• [学会発表] Nanoarchitectonics in Two-Dimensions for Thermally Responsive Isobutenyl Compounds (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa
  • 学会等名: International Workshop on Soft Interface Sciences for Young Scientists 2012 (SISYS2012)
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] Transformation of Two-Dimensional Structures by External Stimuli : STM Reveals (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists (IACIS) 2012 Conference
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-05-16
• [学会発表] 自己組織化による二次元膜形成と外部刺激による構造変換 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉川佳広、金里雅敏
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県）
• [学会発表] 酵素分解速度制御と表面パターニングへの応用
  • 著者名/発表者名: 吉川佳広
  • 学会等名: 第2回JACI/GSC シンポジウム
  • 発表場所: 大坂
• [学会発表] イソブテニル化合物の二次元構造形成と制御
  • 著者名/発表者名: 吉川佳広、金里雅敏、平谷和久
  • 学会等名: 第10回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
  • 発表場所: 和歌山
• [学会発表] 酵素分解速度制御と表面パターニングへの応用
  • 著者名/発表者名: 吉川 佳広、福田聖人、市川暢広、柏田歩、松田清美、金里雅敏、平石知裕
  • 学会等名: 第2回 JACI/GSCシンポジウム
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] Binding Force Analysis of Polymer-Degrading Enzyme for Spatially Controlled Enzymatic Degradation
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa, Masatoshi Kanesato, Takeshi Tanaka
  • 学会等名: Mini Symposium of Advanced Material Science and Technology
  • 発表場所: 台湾
  • 招待講演
• [学会発表] イソブテニル化合物の二次元ナノアーキテクトニクス：STMによる解析
  • 著者名/発表者名: 吉川佳広
  • 学会等名: 第23回 日本MRS年次大会
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] Transformation of Two-Dimensional Structures by External Stimuli: STM Reveals
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa, Kazuhiro Omori, Masatoshi Kanesato, Kazuhisa Hiratani
  • 学会等名: International Association of Colloid and Interface Scientists (IACIS) 2012 Conference
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] Two-Dimensional Structures of Isobutenyl Compounds Revealed by Scanning Tunneling Microscopy
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kikkawa, Mayuko Takahashi, Masatoshi Kanesato, Kazuhisa Hiratani
  • 学会等名: International Polymer Conference (IPC2012)
  • 発表場所: 神戸