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2010 年度 実績報告書

表面微細加工とナノグラフト層形成によるソフトインターフェースの精密設計

計画研究

研究領域ソフトインターフェースの分子科学
研究課題/領域番号 20106002
研究機関九州大学

研究代表者

高原 淳  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (20163305)

キーワード界面構造・物性 / 生体材料 / 表面化学修飾 / ナノファイバー / 電界紡糸 / ナノインプリント / 表面グラフト層 / 濡れ特性
研究概要

1)制御ラジカル重合官能基を導入した電界紡糸用高分子の合成と特性解析:エレクトロスプレーデポジション(ESD)後に表面の親水性・疎水性を表面開始グラフト重合により自在に制御する。具体的にはポリメタクリル酸エステル、ポリビニルアルコールを中心とした種々の高分子の合成の際に原子移動ラジカル重合の開始点となるハロゲン系の側鎖を導入したものを用いた。さらにESDでは高分子の分子量、結晶性、熱的特性、溶液特性が加工性に大きな影響を及ぼすので合成した高分子の特性解析をGPCで評価し、十分な分子量を有することを確認した。
2)ナノファイバー調製:電界紡糸装置を用いて、種々の高分子溶液からのナノファイバーを調製し、その形状、熱的性質、力学的性質、X線回折などの特性解析を行った。またドラムコレクターを用いて配向したナノファイバーメッシュの調製を行い、分子鎖の配向を偏光顕微IRにより評価した。
3)ソフトインターフェースの界面特性解析:ソフトインターフェースとして重要な水界面での特性特性として、空気中での水滴の着弾挙動を高速度カメラ観察により評価した。表面の形状は原子間力顕微鏡で観察する。
4)ポリ乳酸表面にナノインプリント法でナノ形状を形成し、その表面微細構造を放射光小角散乱でキャラクタリゼーションし、さらに細胞培養挙動を評価し、細胞の形状が表面パターンを認識することを明らかにした。
5)新規なソフトインターフェースとして低摩擦性で薬剤を導入可能な高分子電解質を累積した階層構造制御表面を調製する。そのための基板への固体化部位にドーパミンユニットを導入した新規高分子電解質の合成とその特性解析に着手した。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (15件)

  • [雑誌論文] Three-Dimensional Analysis of Collagen Lamellae in the Anterior Stroma of the Human Cornea Visualized by Second Harmonic Generation Imaging Microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      N. Morishige, Y.Takagi, T. Chikama, A. Takahara, T. Nishida
    • 雑誌名

      Investigative Ophthalmology and Visual Science

      巻: 52 ページ: 911-915

    • DOI

      DOI:10.1167/iovs.10-5657

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Surface Microstructures on Bio-based Polymer Film Fabricated with Nano-imprint Lithography by Synchrotron Radiation Small Angle X-ray Scattering2011

    • 著者名/発表者名
      T, Shinohara, T.Shirahase, D.Murakami, T.Hoshino, M.Kikuchi, J.-I.Koike, H.Masunaga, H.Ogawa, A.Takahara
    • 雑誌名

      Mater.Sci.Eng

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Surface Characterization of Surface-modified Electrospun Poly(methyl methacrylate) Copolymer Nanofibers2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yano, Weng On Yah, Hiroki Yamaguchi, Yuki Terayama, Masamichi Nishihara, Motoyasu Kobayashi, Atsushi Takahara
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 39 ページ: 1110-1111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis, Characterization and Drug Release of Biocompatible/Biodegradable Non-toxic Poly(urethane urea)s Based on Poly(ε-caprolactone)s and Lysine-Based Diisocyanate2010

    • 著者名/発表者名
      Thatiparti Thimma Reddy, Arihiro Kano, Atsushi Maruyama, Atsushi Takahara
    • 雑誌名

      J.Biomater Sci.Polym.Ed.

      巻: 24 ページ: 1483-1502

    • 査読あり
  • [学会発表] 高分子材料上に形成したナノインプリント構造の小角X線散乱による評価2011

    • 著者名/発表者名
      篠原貴道、白波瀬朋子、村上大樹、星野大樹、菊地守也、小池淳一郎、堀米操、高原淳
    • 学会等名
      第24回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2011-01-09
  • [学会発表] Precise Control of Surface Physicochemical Properties for Electrospun Poly(methyl methacrylate) Derivative Fibers by Surface Initiated Radical Polymerization2010

    • 著者名/発表者名
      Yano Takahiro、Yah Weng On、Yamaguchi Hiroki、Terayama Yuki、Nishihara Masamichi、Kobayashi Motoyasu、Otsuka Hideyuki、Takahara Atsushi
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      HAWAII
    • 年月日
      2010-12-18
  • [学会発表] Fabrication of Micro- and Nano-structures on Flexible Bio-based Polymer Films2010

    • 著者名/発表者名
      Takamichi SHINOHARA, Tomoko SHIRAHASE, Atsushi Takahara
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Kamehameha Halls II and III (Convention Center)
    • 年月日
      2010-12-18
  • [学会発表] ナノインプリント法により表面微細構造を付与したポリ乳酸薄膜の顕微・散乱手法による精密構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      篠原貴道、白波瀬朋子、星野大樹、菊地守也、小池淳一郎、堀米操、高原淳
    • 学会等名
      第19回ポリマー材料フォーラム
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2010-12-03
  • [学会発表] Precise Design and Physicochemical Characterization of Polymer Brushes2010

    • 著者名/発表者名
      A.Takahara
    • 学会等名
      2010 International Symposium on Nano Structures
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 年月日
      2010-11-04
  • [学会発表] Molecular Aggregation States and Physicochemical Properties of Soft Interfaces2010

    • 著者名/発表者名
      A.Takahara
    • 学会等名
      Xiangshan Science Conference on Functional Supramolecular Systems : Multilevel Molecular Assemblies
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2010-10-27
  • [学会発表] 表面開始ATRPを利用した電界紡糸ファイバーの構造・物性制御2010

    • 著者名/発表者名
      矢野貴大、葉永安、山口央基、寺山友規、西原正通、小林元康、高原淳
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] 交互吸着法によるポリアニオンとカチオン性ナノ粒子のステンレス基板上への積層とその表面・界面特性解析2010

    • 著者名/発表者名
      井上満美子、徐航、西原正通、小林元康、高原淳
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] ソフト界面の精密構造制御とその特性解析2010

    • 著者名/発表者名
      高原淳
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-16
  • [学会発表] ナノインプリント法によるポリ乳酸フィルムへの表面微細周期構造の形成と散乱法・顕微手法を用いた精密構造評価2010

    • 著者名/発表者名
      篠原貴道、白波瀬朋子、星野大樹、菊地守也、高原淳
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Characterization of Surface Microstructures on Bio-based Polymer Film Fabricated with Nano-imprint Lithography2010

    • 著者名/発表者名
      Takamichi SHINOHARA, Tomoko SHIRAHASE, Daiki MURAKAMI, Taiki HOSHINO, Moriya KIKUCHI, Atsushi TAKAHARA
    • 学会等名
      Korea-Japan Forum 2010 on Organic Materials for Electronics and Photonics
    • 発表場所
      Kitakyushu International Conference Center
    • 年月日
      2010-08-24
  • [学会発表] ポリメタクリル酸メチル誘導体系電界紡糸ファイバーのその場化学修飾によるその表面構造・物性制御2010

    • 著者名/発表者名
      矢野貴大、葉永安、山口央基、寺山友規、西原正通、小林元康、高原淳
    • 学会等名
      第47回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 年月日
      2010-07-10
  • [学会発表] 原子移動ラジカル重合を用いた電界紡糸ファイバーの表面化学修飾とその特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      矢野貴大、葉永安、山口央基、寺山友規、西原正通、小林元康、高原淳
    • 学会等名
      九州地区高分子若手研究会・夏の講演会
    • 発表場所
      小倉リーセントホテル
    • 年月日
      2010-07-09
  • [学会発表] 電界紡糸ファイバーの表面化学修飾とその特性評価2010

    • 著者名/発表者名
      矢野貴大、葉永安、山口央基、寺山友規、西原正通、小林元康、高原淳
    • 学会等名
      第59回高分子年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-05-28
  • [学会発表] ナノインプリント法によるバイオベースポリマーブレンドフィルムへの表面微細構造形成と細胞培養挙動2010

    • 著者名/発表者名
      篠原貴道、白波瀬朋子、狩野有宏、丸山厚、高原淳
    • 学会等名
      第59回高分子年次大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2010-05-08

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公開日: 2012-07-19  

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