| 研究領域 | 水圏機能材料：環境に調和・応答するマテリアル構築学の創成 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
22H04555
|
|---|
| 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 | 大分大学 |
|---|
研究代表者 |
檜垣 勇次 大分大学, 理工学部, 准教授 (40619649)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
|
|---|
| キーワード | 相分離 / ブロック共重合体 / 水溶性高分子 / メソ構造 / 水 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
生命現象において重要な役割を担う細胞内液滴に代表される液-液相分離が生命科学分野で注目
されており、水圏における親水性高分子のユニークな特性として関心が高まっている。本研究では、両親水性ブロック共重合体が形成する水圏ミクロ相分離構造と水和水の構造について先端計測技術を利用して明らかにし、新たな分子集積体の構造形成機構を解明する。
|
| 研究実績の概要 |
本研究は、両親水性ブロック共重合体水溶液で形成される水圏ミクロ相分離構造と構造形成機構の解明を目指している。
昨年度実験を実施したナノメートルスケールの双性イオン高分子ドメインに閉じ込められた水の結晶化挙動と水素結合状態についての研究成果を論文投稿した。ミクロ相分離により生じた界面近傍の水は僅かに結晶化しやすい状態であり、水素結合ネットワークの僅かな乱れも観測された。この研究は、新学術領域の研究者との共同研究として実施された。
水溶性双性イオン高分子であるポリカルボキシベタインを構成要素として含むブロック共重合体が、水／エタノール混合水溶液において、特定の水／エタノール混合割合でミクロ相分離構造を形成する現象を見出した。構成分子鎖の共貧溶媒効果による凝集に誘導されてメゾスコピックスケールの格子状秩序構造を形成する「共貧溶媒効果誘起ミクロ相分離」と位置付けられる新たな相分離系であり、分子量や共重合組成に応じた相分離挙動が示された。
糖鎖結合能を示すフェニルボロン酸とポリカルボキシベタインで構成されるブロック共重合体が水中で形成する粒子状分子集合体について、双性イオンとフェニルボロン酸部位の相互作用に起因して分子集合体が形成されるpH領域が拡張し、双性イオン高分子殻が静電反発による分子集合体の崩壊を抑制する現象を見出した。
総じて、水中で分子集合体を形成する双性イオン高分子含有ブロック共重合体の分子集合体形成特性について、さまざまな特異性が示された。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
