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生命現象に対する水分子の動的効果

研究課題

研究課題/領域番号 25400428
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関新潟大学 (2015)
九州大学 (2013-2014)

研究代表者

吉森 明  新潟大学, 自然科学系, 教授 (90260588)

研究分担者 秋山 良  九州大学, 理学研究院, 准教授 (60363347)
研究協力者 原 諒平  
井上 雅郎  
山北 知史  
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード化学物理 / 溶媒粒子の非平衡分布 / 動径分布関数 / 動的密度汎関数理論 / アインシュタインの粘度式 / 希薄溶液の粘度 / 溶媒粒子のエントロピー / シャペロニン / 溶媒粒子の非平衡分布の効果 / 溶質溶媒動径分布関数 / 溶質溶媒相互作用 / マイクロレオロジー
研究成果の概要

1. 溶媒粒子の平衡分布を仮定して、溶質のダイナミックスを計算する理論をフォッカープランク方程式と平均力ポテンシャルを組み合わせて定式化し、籠状の生体組織の中に球状の生体分子が挿入される系に応用した。生体分子の挿入経路や平均力ポテンシャルの極小にトラップされる時間等を明らかにした。
2. 溶媒粒子の非平衡の効果を計算する理論を、1と同じ系に応用し、その系で溶媒粒子の非平衡分布を明らかにした。
3. 軸対称の動的密度汎関数理論の数値的な解法を開発し、マイクロレオロジーに応用した。また、溶媒溶質の相互作用を考慮して、希薄溶液の粘度を計算する理論を定式化した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Dynamics of the entropic insertion of a large sphere into a cylindrical vessel2016

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Hara, Ken-ichi Amano, Masahiro Kinoshita, and Akira Yoshimori
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 144 号: 10 ページ: 105103-105103

    • DOI

      10.1063/1.4943394

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Theory of Solvation Effects on Viscosity2015

    • 著者名/発表者名
      Tomofumi Yamakita and Akira Yoshimori
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 4 ページ: 043602-043602

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.043602

    • NAID

      40020425827

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Method of Calculating a Solvent Nonequilibrium Effect on Solute Movement2015

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Hara and Akira Yoshimori
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 12 ページ: 123601-123601

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.123601

    • NAID

      40020678644

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of interactions between particles on dynamics in microrheology2015

    • 著者名/発表者名
      Masao Inoue, Akira Yoshimori
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 200 ページ: 81-84

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2014.05.029

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of Solvation Structure on Diffusion of Large Particle in Binary Mixture Studied by Perturbation Theory2014

    • 著者名/発表者名
      Yuka Nakamura, Akira Yoshimori, and Ryo Akiyama
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of solid-phase stability by interaction potential with two minima2014

    • 著者名/発表者名
      A. Suematsu, A. Yoshimori, M. Saiki, J. Matsui, T. Odagaki
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Liquids

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perturbation Theory of Large-Particle Diffusion in a Binary Solvent Mixture2014

    • 著者名/発表者名
      Yuka Nakamura, Akira Yoshimori, and Ryo Akiyama
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      40020091571

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Unified Proof of the Harada-Sasa equality for Underdamped and Overdamped Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Yamada and Akira Yoshimori
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A theoretical framework for calculations of the structural relaxation time on the basis of the free energy landscape theory2013

    • 著者名/発表者名
      Toru Ekimoto, Akira Yoshimori, Takashi Odagaki and Takashi Yoshidome
    • 雑誌名

      Chemical Physics letters

      巻: 577 ページ: 58-61

    • DOI

      10.1016/j.cplett.2013.05.051

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coarse-grained forms for equations describing the microscopic motion of particles in a fluid2013

    • 著者名/発表者名
      Shankar P. Das1,* and Akira Yoshimori
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 88 号: 4 ページ: 43008-43008

    • DOI

      10.1103/physreve.88.043008

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] マイクロレオロジーにおける粒子間相互作用と溶媒の効果2016

    • 著者名/発表者名
      井上雅郎, 吉森明
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 溶質が狭い空間に入るときの溶媒の動的効果~空間の大きさ依存性2015

    • 著者名/発表者名
      原諒平, 吉森明
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 不均一環境下で溶質が溶媒から受ける抵抗2015

    • 著者名/発表者名
      原諒平
    • 学会等名
      第70回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロレオロジーにおけるプローブ粒子の速度と抵抗力の関係2015

    • 著者名/発表者名
      井上 雅郎
    • 学会等名
      第70回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Depletion effects on dynamics in microrheology2014

    • 著者名/発表者名
      Masao INOUE, Akira YOSHIMORI
    • 学会等名
      Nagoya Symposium on Depletion Forces: Celebrating the 60th Anniversary of the Asakura-Oosawa Theory
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Depletion effects on viscosity of solution2014

    • 著者名/発表者名
      Tomofumi YAMAKITA, Akira YOSHIMORI
    • 学会等名
      Nagoya Symposium on Depletion Forces: Celebrating the 60th Anniversary of the Asakura-Oosawa Theory
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 溶媒の粒子性を考慮したときの溶液の粘性の理論2014

    • 著者名/発表者名
      山北知史、吉森明
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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