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光応答性を示す柔軟な元素ブロック高分子の設計とその表面パターニング特性

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 25102543
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
研究機関関西大学

研究代表者

宮田 隆志  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50239414)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード元素ブロック高分子 / 動的架橋 / 光応答性 / 表面パターニング / 表面物性 / 金ナノ粒子 / 光二量化 / ポリジメチルシロキサン
研究実績の概要

本研究では,表面パターニングできる光応答性元素ブロック高分子材料の創出を試み,本年度は以下のような研究成果が得られた。
(i)光応答性元素ブロック高分子の合成:前年度に引き続き,桂皮酸およびクマリンを光二量化基とする光応答性元素ブロック高分子の合成を行った。クマリンは波長360nmの光照射で二量化し,波長254nmの光照射で再び解離できることが明らかとなった。
(ii)光応答性元素ブロック高分子材料の表面パターニング特性の検討:前年度に引き続き,光応答性元素ブロック高分子材料の表面パターニング特性を検討した。まず表面パターニングにより形成された凹凸を定量的に評価し,光照射時間との関係を解明した。とくに光照射時間の増加によってパターンの深さを制御できることがわかった。
(iii)光応答性元素ブロック高分子材料への金属元素ブロックの導入:前年度に引き続き,金ナノ粒子(AuNP)を表面改質した後,光応答性元素ブロック高分子のキャスト溶液に均一分散させ,スピンコート法によってフィルムを調製した。UV-Visスペクトル測定およびAFMとSEMを用いた構造観察により,フィルム内でAuNPが均一に分散していることがわかった。さらに,光照射により体積変化した際のAuNPの分散状態を調べ,表面プラズモン共鳴変化によるAuNPの発色変化を観察した。また,光照射によるAuNP分散状態変化に基づくフィルムの表面抵抗率変化も確認することができた。したがって,光応答性元素ブロック高分子材料にAuNPを均一分散させることにより,その表面パターニング特性を利用した光記録材料や表示素子,電子デバイスへ応用できる可能性が示唆された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 11件) 図書 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Preparation of Molecule-Responsive Microsized Hydrogels via Photopolymerization for Smart Microchannel Microvalves2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Shiraki, K. Tsuruta, J. Morimoto, C. Ohba, A. Kawamura, R. Yoshida, R. Kawano, T. Uragami, T. Miyata
    • 雑誌名

      Macromol. Rapid Commun

      巻: 36 号: 6 ページ: 515-519

    • DOI

      10.1002/marc.201400676

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Target Molecule-responsive Hydrogels Designed by Molecular Imprinting Using Bisphenol A as a Template2014

    • 著者名/発表者名
      A. Kawamura, T. Kiguchi, T. Nishihata, T. Uragami, T. Miyata
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 50 号: 76 ページ: 111011-11103

    • DOI

      10.1039/c4cc01187b

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Formation of Molecularly Imprinted Hydrogel Layers with Lectin Recognition Sites on SPR Sensor chips by Atom Transfer Radical Polymerization2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuriu, A. Kawamura, T. Uragami, T. Miyata
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 号: 6 ページ: 825-827

    • DOI

      10.1246/cl.140103

    • NAID

      130004868186

    • 関連する報告書
      2014 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] Pervaporative Dehydration Characteristics of an Ethanol/Water Azeotrope through Various Chitosan Membranes2014

    • 著者名/発表者名
      T. Uragami, T. Saito, T. Miyata
    • 雑誌名

      Carbohydrate Polymers

      巻: 120 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2014.11.032

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体分子機能を利用した刺激応答性ゲル2014

    • 著者名/発表者名
      松本和也,宮田隆志
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 71 ページ: 125-142

    • NAID

      130004489487

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 動的架橋を利用した生体分子応答性ゲルの創製2013

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志
    • 雑誌名

      Colloid & Interface Communication

      巻: 38 ページ: 34-37

    • NAID

      40020187423

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 動的架橋を利用した多彩な応答性ソフトマテリアルの設計とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志
    • 学会等名
      次世代ナノテクフォーラム2015
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター,大阪
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動的架橋を利用したスマートポリマー材料の設計とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志
    • 学会等名
      第54回関西バイオポリマー研究会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学,京都
    • 年月日
      2015-02-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structural Designs of Biologically Stimuli-Responsive Gels with Biomolecular Complexes as Dynamic Crosslinks2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyata, M. Morota, K. Okawa, T. Kida, A. Kawamura, T. Uragami
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center, Tsukuba
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Photo-Responsive Polymer-Metal Hybrid Films with Homogeneously Dispersed Metal Nanoparticles and Their Patterning Properties2014

    • 著者名/発表者名
      N. Akioka, A. Kawamura, T. Uragami, T. Miyata
    • 学会等名
      The 10th SPSJ International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center, Tsukuba
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Bioconjugated Polymer Hydrogels, Particles and Thin Films with Dynamic Crosslinks2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyata
    • 学会等名
      5th International Workshop on Nanogrid Materials (IWNM-5)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光応答性架橋を用いたスマート高分子フィルムの表面パターニング特性とその応用2014

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志,来田智行,秋岡信博,河村暁文,浦上忠
    • 学会等名
      膜シンポジウム2014
    • 発表場所
      神戸大学,兵庫
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Biologically Stimuli-Responsive Gels with Dynamic Crosslinks2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyata
    • 学会等名
      22nd Polymer Networks Group Meeting (PNG) & 10th Gel Symposium (GelSympo)
    • 発表場所
      University of Tokyo, Tokyo
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation of Photo-responsive Polymer Films That Exhibit Surface Patterning Properties2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyata, T. Kida, Y. Kojima, A. Kawamura, T. Uragami
    • 学会等名
      5th World Congress on Adhesion and Related Phenomena (WCARP-V)
    • 発表場所
      Nara Prefect New Public Hall, Nara
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Photo-responsive Organic-inorganic Hybrid Films with Dispersed Au Nanoparticles and Their Patterning Properties2014

    • 著者名/発表者名
      N. Akioka, A. Kawamura, T. Uragami, T. Miyata
    • 学会等名
      5th World Congress on Adhesion and Related Phenomena (WCARP-V)
    • 発表場所
      Nara Prefect New Public Hall, Nara
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 動的架橋を利用した光応答性高分子フィルムの表面パターニングと細胞培養挙動2014

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志,来田智行,河村暁文,浦上忠
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大学,東京
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 動的架橋を利用したスマートゲルの設計と応用2014

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志
    • 学会等名
      第93回ニューフロンティア材料部会例会
    • 発表場所
      大阪市立工業研究所,大阪
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 金ナノ粒子を均一分散させた光応答性有機-無機ハイブリッドフィルムの調製とそのパターニング特性2014

    • 著者名/発表者名
      秋岡信博,河村暁文,浦上忠,宮田隆志
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場,名古屋
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 体温付近で相転移する両親媒性液晶高分子の自己集合体形成と薬物キャリアとしての応用2013

    • 著者名/発表者名
      高田一仁,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館,京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 動的架橋を有する光応答性ポリマーフィルムの表面パターニングと細胞培養への応用2013

    • 著者名/発表者名
      来田智行,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館,京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 両親媒性を示す液晶性ポリシロキサンの自己集合体形成と相転移を利用したスマート機能2013

    • 著者名/発表者名
      高田一仁,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学,石川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 表面パターニング特性を有する光応答性ポリマーフィルムの調製とスマートバイオマテリアルとしての応用2013

    • 著者名/発表者名
      来田智行,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      金沢大学,石川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 動的架橋を利用した刺激応答性ソフトマテリアルの設計

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志
    • 学会等名
      第15回関西若手高分子セミナー
    • 発表場所
      兵庫県立大,兵庫
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Advanced Responsive Gels with Dynamic Crosslinks

    • 著者名/発表者名
      T. Miyata
    • 学会等名
      TIT International Research Center of Macromolecular Science, Special Symposium 2013 & Third Symposium on Gel and Rubber
    • 発表場所
      Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体分子応答性ゲル-生体分子ナノ現象から動的マクロ挙動へ-

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志
    • 学会等名
      分子ロボティクス研究会定例会
    • 発表場所
      北海道大学,北海道
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Responsive Bioconjugated Gels with Dynamic Crosslinks

    • 著者名/発表者名
      T. Miyata
    • 学会等名
      2013 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スマートゲルの基礎と最新動向

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志
    • 学会等名
      接着講座マスターコース
    • 発表場所
      名古屋市工業研究所,愛知
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Responsive Bioconjugated Gels Designed Using Dynamic Crosslinks

    • 著者名/発表者名
      T. Miyata
    • 学会等名
      International Symposium on Smart Biomaterials -2nd Hoffman Family Symposium-
    • 発表場所
      NIMS, Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バイオマテリアル応用を目指した光応答性ポリマーフィルムの調製と表面パターニング挙動

    • 著者名/発表者名
      来田智行,河村暁文,浦上 忠,宮田隆志
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会 第8回関西若手研究発表会
    • 発表場所
      金沢大学,石川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] RSC Smart Materials No.14, Chemoresponsive Materials: Stimulation by Chemical and Biological Signals2015

    • 著者名/発表者名
      T. Miyata
    • 出版者
      RSC Publishing
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] ゲルテクノロジーハンドブック(中野義夫 監修)2014

    • 著者名/発表者名
      宮田隆志
    • 総ページ数
      835
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Intelligent Stimuli-Responsive Materials: From Well-Defined Nanostructures to Applications2013

    • 著者名/発表者名
      A. Kawamura, T. Miyata
    • 総ページ数
      486
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Smart Materials for Drug Delivery: Volume 22013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyata
    • 総ページ数
      432
    • 出版者
      RSC Publishing
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 多刺激応答性物質およびその形態変更方法ならびに多刺激応答性分子2014

    • 発明者名
      宮田隆志,河村暁文,大熊幸平
    • 権利者名
      学校法人関西大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-148499
    • 出願年月日
      2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] パターン基材およびその製造方法ならびにパターン形成用基材2014

    • 発明者名
      17. 宮田隆志,河村暁文,秋岡信博
    • 権利者名
      17. 宮田隆志,河村暁文,秋岡信博
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-039966
    • 出願年月日
      2014-02-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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