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異種の高分子ナノカプセル間の一次元融合による元素ブロック高分子ナノチューブの創製

公募研究

研究領域元素ブロック高分子材料の創出
研究課題/領域番号 15H00744
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関大阪大学

研究代表者

木田 敏之  大阪大学, 工学研究科, 教授 (20234297)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードナノカプセル / ナノチューブ / 一次元融合 / セルロース / セルロース誘導体 / 乾燥速度 / ポリ乳酸 / ポリメタクリル酸メチル / 立体規則性 / ステレオコンプレックス / 蛍光ラベル化
研究実績の概要

セルロース及びセルロース誘導体からなるナノカプセルを作製後、それらの一次元融合によるナノチューブ形成について検討した。平均粒径300 nmのシリカ粒子上にセルロース、部分メチル化セルロース(PMC, 分子量 71,000あるいは290,000)、部分アセチル化セルロース(PAC, 分子量 43,000)、あるいは完全メチル化セルロース(分子量 370,000)を積層させ、フッ化水素酸でシリカを溶解除去することで各ナノカプセルを作製した。これらのナノカプセルの水分散液を基板上、室温で乾燥させ、ナノカプセル間の一次元融合によるナノチューブ形成について検討したところ、PMC (分子量 71,000)およびPACナノカプセルからナノチューブ形成が認められた。PMC (分子量 71,000)およびPAC積層膜からなるナノカプセルの水分散液を40 ℃または60 ℃で1時間加熱(前処置)し、室温まで放冷後、基板上に滴下して種々の湿度下で乾燥させ、ナノチューブの形成を検討した。これらのナノカプセルの水分散液を40 ℃あるいは60 ℃で前処理することで、前処理なしの時よりもナノチューブの長さと数が増加することがわかった。カプセル水分散液を加熱することでカプセル膜中の高分子の運動性が増加し、チューブ形成が促進されたと考えられる。さらに、カプセル水分散液を乾燥させる時の湿度を上げ、乾燥速度を遅らせることによってナノチューブの長さと本数が増加することもわかった。特に、PACナノカプセルの水分散液を60 ℃で前処理後、湿度90%で乾燥させた時、湿度50%で乾燥させた時よりも ナノチューブの数が大きく増加した。乾燥速度の低下によりナノカプセル同士の衝突頻度が増加し、チューブ形成が促進されたと考えられる。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (44件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件) 図書 (4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Facile Synthesis of Novel Cyclodextrin Dimer Capsules and Their Inclusion Ability towards Aromatic Guests in a Nonpolar Solvent2016

    • 著者名/発表者名
      Shogo Ito, Chizuru Kogame, Mitsuru Akashi,Toshiyuki Kida
    • 雑誌名

      Tetrahedron Letters

      巻: 57 号: 47 ページ: 5243-5245

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2016.10.039

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 油の中で働くシクロデキストリン2016

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 16 ページ: 183-190

    • NAID

      130007600673

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] “Adsorption Capability of Urethane-crosslinked Heptakis(2,6-di-O-methyl)-β-cyclodextrin Polymers towards Polychlorobiphenyls in Nonpolar Organic Media”2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kawano, T. Kida, K. Miyawaki, Y. Fukuda, E. Kato, T. Nakano, M. Akashi,
    • 雑誌名

      Polymer J.

      巻: in press 号: 6 ページ: 443-448

    • DOI

      10.1038/pj.2015.13

    • NAID

      40020479722

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective Extraction of Radioactive Cesium from Various Pollutants with a Detergent Solution Including Mg<sup>2+</sup> and K<sup>+</sup>2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Noguchi, Toshiyuki Kida, Eiichi Kato, Kikuo Shimizu, Mitsuru Akashi
    • 雑誌名

      Radiation Safety Management

      巻: 14 号: 1 ページ: 15-17

    • DOI

      10.12950/rsm.14.15

    • NAID

      130005076140

    • ISSN
      1347-1511, 1884-9520
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Pickering Emulsions through Interfacial Adsorption by Soft Cyclodextrin Nanogels2015

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Kawano, Toshiyuki Kida, Mitsuru Akashi, Hirofumi Sato, Motohiro Shizuma, Daisuke Ono
    • 雑誌名

      Beilstein Journal of Organic Chemistry

      巻: 11 ページ: 2355-2364

    • DOI

      10.3762/bjoc.11.257

    • 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] オイル中の有害物質を除去・回収できるオリゴ糖型吸着剤の開発2015

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング

      巻: 60 ページ: 41-45

    • NAID

      40020629965

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 新規なβ-シクロデキストリン二量体の合成と長鎖脂肪酸エステルに対する分子認識能2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] α-シクロデキストリンからなるヘリカルロッドの作製とその形成メカニズムの検討2017

    • 著者名/発表者名
      園田清香、寺垣歩美、木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
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      2016 実績報告書
  • [学会発表] セルロースナノカプセルの一次元融合を利用したナノチューブ作製2017

    • 著者名/発表者名
      和田将志、木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新規なかご型γ-シクロデキストリン二量体の合成と包接能の検討2017

    • 著者名/発表者名
      井口ひとみ、伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ローダミン修飾カードランを用いる水溶液中におけるオリゴ糖の蛍光Turn-Onセンシング2017

    • 著者名/発表者名
      範國正拓、福原 学、森 直、木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第97回春季年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新規なかご型シクロデキストリンの合成と包接能の検討2017

    • 著者名/発表者名
      井口ひとみ、木田敏之
    • 学会等名
      第6回サイエンス・インカレ
    • 発表場所
      茨城
    • 年月日
      2017-03-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Creation of Helical Rods Composed of alpha-Cyclodextrin2016

    • 著者名/発表者名
      園田清香、寺垣歩美、木田敏之
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] α-シクロデキストリンの自己集合を利用したヘリカルナノロッドの創製2016

    • 著者名/発表者名
      園田清香、寺垣歩美、木田敏之
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] セルロースナノカプセルの作製とそれらの一次元融合によるナノチューブ形成の検討2016

    • 著者名/発表者名
      和田将志、木田敏之
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Recognition by Cyclodextrin Derivatives in Nonpolar Media2016

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Integrated Molecular/Materials Science & Engineering
    • 発表場所
      Qingtao (China)
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Inclusion Ability of Cyclodextrin Cage Dimers in Nonpolar Solvents2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      The 9th Integrated Molecular/Materials Science & Engineering
    • 発表場所
      Qingdao (China)
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of Helical Microrods through the Self-Assembly of Cyclodextrin2016

    • 著者名/発表者名
      園田清香、寺垣歩美、木田敏之
    • 学会等名
      The 9th Integrated Molecular/Materials Science & Engineering
    • 発表場所
      Qingdao (China)
    • 年月日
      2016-10-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] かご型シクロデキストリン二量体の種々のゲスト分子に対する包接能2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] α-シクロデキストリンからなるヘリカルロッドの創製2016

    • 著者名/発表者名
      園田清香、寺垣歩美、木田敏之
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新規なかご型シクロデキストリン二量体の合成とゲスト分子認識能2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      第33回シクロデキストリンシンポジウム
    • 発表場所
      香川
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] α-シクロデキストリンからなるヘリカルロッドの創製と形状制御2016

    • 著者名/発表者名
      園田清香、寺垣歩美、木田敏之
    • 学会等名
      第55回日本油化学会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新規なシクロデキストリン二量体の合成と種々のゲスト分子との包接錯体形成挙動2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      第26回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 有機溶媒中でのかご型シクロデキストリンと種々のゲスト分子との包接錯体形成挙動2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      第14回ホスト・ゲスト化学シンポジウム
    • 発表場所
      高知
    • 年月日
      2016-06-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新規なかご型シクロデキストリンと種々のゲスト分子との包接錯体形成挙動2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      第65回高分子年次大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Organogel Formation through the Self-assembly of alpha-Cyclodextrin Nanostrucures2016

    • 著者名/発表者名
      木田敏之、寺垣歩美、明石 満
    • 学会等名
      18th International Cyclodextrin Symposium
    • 発表場所
      Gainesville (USA)
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Inclusion Ability of Cyclodextrin Cage Dimers in Nonpolar Solvents2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      18th International Cyclodextrin Symposium
    • 発表場所
      Gainesville (USA)
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規なかご型シクロデキストリンの合成と包接能の検討2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟, 木田敏之
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス(京都)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ポリメタクリル酸メチルのステレオコンプレックス膜からなるナノカプセル間の一次元融合挙動2016

    • 著者名/発表者名
      塩路 雄大, 木田 敏之, 北山 辰樹, 明石 満
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス(京都)
    • 年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Recognition by Cyclodextrin Derivatives in Nonpolar Media2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kida
    • 学会等名
      Biotechnology and Chemistry for GREEN GROWTH (JSPS Japanese-German Graduate Externship Program)
    • 発表場所
      Osaka University (Osaka)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 界面活性剤の構造と機能2016

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 学会等名
      日本油化学会 フレッシュマンセミナーOSAKA
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ドーナツ型オリゴ糖を用いて有害物質を除去する2016

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 学会等名
      大阪大学環境安全研究管理センター「環境月間」講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シクロデキストリン化学の新展開2016

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 学会等名
      光ナノサイエンス特別講義
    • 発表場所
      奈良
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ドーナツ型オリゴ糖を用いて毒を除去する2016

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 学会等名
      大阪大学SEEDS体感技術科学講義
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機溶媒中でのかご型シクロデキストリン二量体と種々のゲスト分子との包接錯体形成挙動2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟、木田敏之
    • 学会等名
      第62回高分子研究発表会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリン超分子集合体の形成モードの違いを利用したキラル選択的オルガノゲル形成2015

    • 著者名/発表者名
      寺垣歩美, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高分子カプセル間の一次元融合挙動の制御とそれを利用した新規ヘテロチューブの作製2015

    • 著者名/発表者名
      稲田清孝, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学 川内キャンパス(仙台)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリンナノ構造体の形成を鍵とするキラル選択的オルガノゲル形成2015

    • 著者名/発表者名
      寺垣歩美, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学 川内キャンパス(仙台)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 新規なかご型シクロデキストリンの合成と種々のゲストとの包接錯体形成挙動2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤清悟, 小亀千鶴, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学 川内キャンパス(仙台)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高分子カプセル間の一次元融合挙動の制御とそれを利用したブロック型高分子チューブの創製2015

    • 著者名/発表者名
      稲田清孝, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      日本油化学会第54回年会
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス(名古屋)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] α-シクロデキストリンの超分子集合体形成を鍵とするキラル選択的オルガノゲル形成,2015

    • 著者名/発表者名
      寺垣歩美, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      日本油化学会第54回年会
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス(名古屋)
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ポリ乳酸ステレオコンプレックスカプセルの一次元融合挙動の制御による中空構造体の作製2015

    • 著者名/発表者名
      稲田清孝, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第25回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京)
    • 年月日
      2015-07-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] α-シクロデキストリンによるキラル選択的オルガノゲル形成2015

    • 著者名/発表者名
      寺垣歩美, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第25回バイオ・高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京)
    • 年月日
      2015-07-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高分子カプセル間の一次元融合挙動の制御による中空構造体の作製2015

    • 著者名/発表者名
      稲田清孝, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第61回高分子研究発表会 (神戸)
    • 発表場所
      兵庫県民会館(神戸)
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリン超分子集合体によるキラル選択的オルガノゲル形成2015

    • 著者名/発表者名
      寺垣歩美, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第61回高分子研究発表会 (神戸)
    • 発表場所
      兵庫県民会館(神戸)
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 異種の高分子カプセル間の一次元融合挙動の解析2015

    • 著者名/発表者名
      稲田清孝, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第64回高分子年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] シクロデキストリン超分子集合体によるオルガノゲル形成とキラル認識2015

    • 著者名/発表者名
      寺垣歩美, 木田敏之, 明石 満
    • 学会等名
      第64回高分子年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 非極性溶媒中で高度な分子認識能を有する2位修飾シクロデキストリン誘導体の開発2015

    • 著者名/発表者名
      山本隆亮, 小亀千鶴, 木田敏之, 明石満
    • 学会等名
      第64回高分子年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Recognition by 6-O-Modified beta-Cyclodextrin Dimers in Organic Solvents2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kida, Chizuru Kogame, Mitsuru Akashi
    • 学会等名
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextirn Symposium
    • 発表場所
      くまもと県民交流会館(熊本)
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Chiral Selective Organogel Formation through the Self-Assembly of Cyclodextrin Nanostructures2015

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Teragaki, Toshiyuki Kida, Mitsuru Akashi
    • 学会等名
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextirn Symposium
    • 発表場所
      くまもと県民交流会館(熊本)
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 元素ブロック材料の創出とその光学・電子・生医学応用2016

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 総ページ数
      265
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 高分子カプセルの一次元融合を利用した新規高分子チューブの作製2016

    • 著者名/発表者名
      木田敏之
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 糖鎖の新機能開発・応用ハンドブック2015

    • 著者名/発表者名
      木田敏之,明石 満
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] DDSキャリア作製プロトコル集2015

    • 著者名/発表者名
      木田敏之,明石 満
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] シクロデキストリンポリマーの製造方法2015

    • 発明者名
      明石 満,木田敏之,加藤栄一,宮脇和博
    • 権利者名
      明石 満,木田敏之,加藤栄一,宮脇和博
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-126171
    • 出願年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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