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pH勾配で駆動する分子集合体ポンプの研究

研究課題

研究課題/領域番号 25630351
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関同志社大学

研究代表者

塩井 章久  同志社大学, 理工学部, 教授 (00154162)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード分子集合体 / pH勾配 / 化学走性 / 化学エネルギー / ベシクル / 自律運動 / 非線形振動 / オレイン酸
研究成果の概要

細胞は外界の物質を取り込み,化学反応によって様々な運動性を示す。本研究では,細胞と類似した構造をもつ分子集合体の周囲にpHの変化を与え,それに伴う化学反応で分子集合体を運動させ,その結果,周りに流れを発生させる微小ポンプを作製した。現在,化学分析,化成品の合成など,様々な用途に非常に小さなシステムを用いる研究がなされている。そこでは,流体が流れる流路はマイクロメートルサイズとなるが,このような微小システム内部で流体を流すための駆動力を与える人工的デバイスは研究が進んでいない。本研究では,微小システム内にある化学物質を用いた化学反応から駆動力を得て流体ポンプとして作用する分子集合体を作製した。

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 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A molecular assembly that crawls on a solid substrate with a metabolic-like process2016

    • 著者名/発表者名
      Masato Nakada, Yukihiro Fujikami, Masaharu Kawaguchi, Daigo Yamamoto and Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      Molecular Systems Design & Engineering

      巻: 1 号: 2 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1039/c5me00012b

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemotactic Amoeboid-Like Shape Change of a Vesicle under a pH Gradient2015

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 88 号: 11 ページ: 1536-1544

    • DOI

      10.1246/bcsj.20150190

    • NAID

      130005108572

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reversible transformation of an acid/soap vesicle by glucose oxidation2015

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Daichi Sakashita, Kentaro Owaki, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      Colloid and Interface Science Communications

      巻: 8 ページ: 10-13

    • DOI

      10.1016/j.colcom.2016.01.002

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rhythmic Shape Change of a Vesicle under a pH Gradient2013

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Yasuyoshi Nishigaki, Daigo Yamamoto and Akihisa Shioi
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 9 号: 32 ページ: 7832-7842

    • DOI

      10.1039/c3sm51100f

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] pH 変化を生成・利用して運動するベシクル2016

    • 著者名/発表者名
      名和愛利香,山本大吾,塩井章久
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学(京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] グルコースの分解反応を利用したベシクルの自律運動2016

    • 著者名/発表者名
      名和 愛利香,山本 大吾,塩井 章久
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学(吹田市)
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Biomimetic Shape Change of a Vesicle under a pH Gradient2015

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Daigo Yamamoto, Akihisa Shioi
    • 学会等名
      6th Asian Conference on Colloid and Interface Science (ACCIS 2015)
    • 発表場所
      アルカスSASEBO(佐世保市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] pH勾配下におけるベシクルの移動運動および破裂現象2015

    • 著者名/発表者名
      関 麻里,山本 大吾,塩井 章久
    • 学会等名
      第25回 非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      旭川医科大学(旭川市)
    • 年月日
      2015-10-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] pH勾配から仕事を得てアメーバ的変形を行うベシクルとそのメカニズムの解明2015

    • 著者名/発表者名
      名和 愛利香,山本 大吾,塩井 章久
    • 学会等名
      化学工学会第80年会
    • 発表場所
      芝浦工業大学 豊洲キャンパス
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] pH勾配下におけるベシクルのアメーバ的変形2014

    • 著者名/発表者名
      名和 愛利香,山本 大吾,塩井 章久
    • 学会等名
      第24回非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      東京電機大学 東京千住キャンパス
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Biomimetic Self-motion of Colloid and Interface2014

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Shioi
    • 学会等名
      11th Korea-Japan Symposium on Materials and Interfaces
    • 発表場所
      Jeju, Korea, Jeju Grand Hotel
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interface-Driven Autonomous Motion - Biomimetic Power Source for Microsystems2014

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Shioi
    • 学会等名
      The 5th International Symposium of Advanced Energy Science
    • 発表場所
      Kyoto University, Uji campus
    • 年月日
      2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] pH勾配下におけるベシクルのパーリングをともなう振動的変形2014

    • 著者名/発表者名
      名和 愛利香, 山本 大吾, 塩井 章久
    • 学会等名
      第65回コロイド界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大学 神楽坂校舎
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Vesicle Generating An Oscillatory Shape Change Under a pH Gradient2013

    • 著者名/発表者名
      Erika Nawa, Daigo Yamamoto and Akihisa Shioi
    • 学会等名
      2013 AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of Autonomously Moving Colloidal Objects: Systematic Motion of Vesicles, Particles and Oil/Water Interface in a Homogenous Chemical Field2013

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Shioi
    • 学会等名
      2013 AIChE Annual Meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] pH勾配を仕事に変換するベシクルの構造変化メカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      名和 愛利香,山本大吾,塩井 章久
    • 学会等名
      第64回コロイド界面化学討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] Chemoresponsive Materials: Stimulation by Chemical and Biological Signals, Chap.172015

    • 著者名/発表者名
      Daigo Yamamoto, Erika Nawa and Akihisa Shioi
    • 総ページ数
      33
    • 出版者
      The Royal Society of Chemistry
    • 関連する報告書
      2014 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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