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動的階層構造液晶を用いた特異的金属集積による表示・薬理活性機能の創成

公募研究

研究領域融合マテリアル:分子制御による材料創成と機能開拓
研究課題/領域番号 25107702
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
研究機関弘前大学

研究代表者

吉澤 篤  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (30322928)

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
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード液晶 / 超分子化学 / 階層構造 / キラリティー / 自己組織化 / 分子認識 / 薬理活性 / ディスプレイ
研究実績の概要

本研究では、局所的な秩序が生成・消滅を繰り返す動的液晶場を構築し、それを用いて環境負荷の小さな高画質表示機能および固形がんに対する抗腫瘍活性機能を創成することを目指した。
動的液晶場の分子設計:テーパー型の三量体液晶を合成し、それが層秩序の揺らぎを持つモジュレーテッドスメクチック相を発現した。相発現の駆動力がダイポール―ダイポール相互作用によるインターカレテッド構造とパッキングエントロピーに由来するモノレイヤー構造の競合であることを明らかにした。隣接する分子の掉尾の相互作用が相構造の安定化に寄与していると考えられる。
表示媒体の開発:高分子安定化手法を用いアモルファスブルーIII相の温度幅を50K以上に拡大した。室温で電圧―透過率曲線にヒステリシスが無く、高速な電界応答が得られること実証した。
液晶性化合物による抗腫瘍効果の発現:一級アルコールを持つ安息香酸エステル誘導体を合成し、固形がんである非小細胞肺がん細胞株A549の増殖抑制に及ぼす効果を調べた。構造―物性相関から抗腫瘍効果の発現には、分子の疎水性、約150 nmの粒径を持つ集合体の形成能およびサーモトロピック液晶発現に特徴的な分子間相互作用が重要であることがわかった。
アキラル液晶による自発的対称性の破れ:フェニルピリミジン基をフレキシブルスペーサーでつないだアキラル三量体液晶の二成分等モル混合系において逆の旋光性を持つ2つのドメインからなるヘリカルナノフィラメント相(B4相)が発現した。X線回折の結果から2つの三量体が会合して超分子ベント型構造を形成し、それがスメクチック層の変形をもたらし、B4相発現の駆動力となったと考えている。

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

    (24件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Supermolecular Bent Configuration Composed of Achiral Flexible Trimers Exhibiting Chiral Domains with Opposite Handedness2015

    • 著者名/発表者名
      Haruna Sasaki, Yoichi Takanishi, Jun Yamamoto, and Atsushi Yoshizawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 119 号: 12 ページ: 4531-4538

    • DOI

      10.1021/jp512710r

    • 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
  • [雑誌論文] Flexible taper-shaped liquid crystal trimer exhibiting a modulated smectic phase2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kashima, Y. Takanishi, J. Yamamoto, and A. Yoshizawa
    • 雑誌名

      Liquid Crystal

      巻: 41 号: 12 ページ: 1752-1761

    • DOI

      10.1080/02678292.2014.950353

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Liquid-Crystallinity on Anticancer Activity of Benzoate Derivatives Possessing a Terminal Hydroxyl Group2014

    • 著者名/発表者名
      Yukako Fukushi, Hironori Yoshino, Junya Ishikawa, Masanobu Sagisaka, Ikuo Kashiwakura, Atsushi Yoshizawa
    • 雑誌名

      Liquid Crystals

      巻: 41 号: 12 ページ: 1873-1878

    • DOI

      10.1080/02678292.2014.956350

    • 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] Synthesis and Anticancer Properties of Phenyl Benzoate derivatives possessing a terminal hydroxyl group2014

    • 著者名/発表者名
      Yukako Fukushi, Hironori Yoshino, Junya Ishikawa, Masanobu Sagisaka, Ikuo Kashiwakura, Atsushi Yoshizawa
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. B

      巻: 2 号: 10 ページ: 1335-1343

    • DOI

      10.1039/c3tb21736a

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular design for a cybotactic nematic phase2014

    • 著者名/発表者名
      W. Nishiya, Y. Takanishi, J. Yamamoto and A.Yoshizawa
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 2 号: 19 ページ: 3677-3685

    • DOI

      10.1039/c4tc00001c

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Layer Modulated Smectic-C Phase in Liquid Crystals wit a Terminal Hydoroxyl Group2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kimoto, Ayumi Nishizawa, Yoichi Takanishi, Atsushi Yoshizawa, Jun Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 89

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Material Design for Blue Phase Liquid Crystals and Their Electro-Optical Effects2013

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yoshizawa
    • 雑誌名

      RSC. Advances

      巻: 3 号: 48 ページ: 25475-25497

    • DOI

      10.1039/c3ra43546f

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomaly of Pretransitional Behavior at the Nematic-Smectic-A Phase Transition of Amphiphilic Liquid Crystals with a Hydrophilic Group2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Kimoto, Ayumi Nishizawa, Yoichi Takanishi, Atsushi Yoshizawa, Jun Yamamoto
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 117 号: 20 ページ: 6290-6293

    • DOI

      10.1021/jp401057n

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effects of Polymer-Stabilization on Electro-optical Properties in an Amorphous Blue Phase III2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsu Hiorse, Atsushi Yoshizawa
    • 学会等名
      21st International Display Workshops
    • 発表場所
      TOKI MESSE Niigata, Convention Center, Niigata
    • 年月日
      2014-12-03 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フレキシブルな三量体液晶における相転移2014

    • 著者名/発表者名
      佐々木春菜,高西陽一,山本 潤,吉澤 篤
    • 学会等名
      2014年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      くにびきメッセ、松江市
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高分子安定化ブルー相IIIにおける電気光学応答2014

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 鉄,吉澤 篤
    • 学会等名
      2014年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      くにびきメッセ、松江市
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アキラル三量体液晶とシアノビフェニル誘導体の混合物に誘起された光学的等方相2014

    • 著者名/発表者名
      加藤 祐介,佐々木春菜,高西陽一,山本 潤,吉澤 篤
    • 学会等名
      2014年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      くにびきメッセ、松江市
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] サイボタクチックネマチック相を示すU型化合物へのキラル添加効果2014

    • 著者名/発表者名
      村木亮介,西谷 渉,吉澤 篤
    • 学会等名
      2014年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      くにびきメッセ、松江市
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Amorphous Blue Phase III Exhibiting Hysteresis-Free Switching

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yoshizawa
    • 学会等名
      13th International Meeting on Information Display
    • 発表場所
      EXCO, Daegu, Republic of Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular Design of Blue Phase Materials for Display Devices

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Yoshizawa
    • 学会等名
      15th Topical Meeting on Optics of Liquid Crystals
    • 発表場所
      Ala Moana Hotel, Honolulu, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多彩な形の分子が創り出す新しい液晶の世界

    • 著者名/発表者名
      吉澤 篤
    • 学会等名
      2013年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      大阪大学会館講堂,大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サイボタクチックネマチック相を発現する棒状液晶

    • 著者名/発表者名
      西谷 渉,高西陽一,山本 潤,吉澤 篤
    • 学会等名
      2013年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      大阪大学会館講堂,大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] λ型液晶オリゴマーによるモジュレート相の発現

    • 著者名/発表者名
      鹿嶋慎也,高西陽一,山本 潤,吉澤 篤
    • 学会等名
      2013年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      大阪大学会館講堂,大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 三量体液晶の双極子-双極子相互作用に由来する相転移挙動

    • 著者名/発表者名
      佐々木春菜,高西陽一,山本 潤,吉澤 篤
    • 学会等名
      2013年日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      大阪大学会館講堂,大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 末端ヒドロキシル基を有する液晶性化合物のA549肺癌細胞に対する抗腫瘍効果

    • 著者名/発表者名
      福士由佳子,吉野浩教,石川純也,鷺坂将伸,柏倉幾郎,吉澤 篤
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス,名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アキラルな三量体液晶におけるキラルな液晶相

    • 著者名/発表者名
      佐々木春菜,高西陽一,山本 潤,吉澤 篤
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス,名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ブルー相安定化に及ぼす分岐アルキル鎖の効果

    • 著者名/発表者名
      勝田伸一,市村典加,倉内麻利子,吉澤 篤
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学 東山キャンパス,名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 吉澤・鷺坂研究室ホームページ

    • URL

      http://www.st.hirosaki-u.ac.jp/~lclab/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 吉澤・鷺坂研究室ホームページ

    • URL

      http://www.st.hirosaki-u.ac.jp/~lclab/

    • 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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