動的空間を有する人工・半人工ナノ組織体の設計

2013 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 分子ナノシステムの創発化学
• 研究課題/領域番号: 20111010
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 相田 卓三 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (00167769)
• 研究期間 (年度): 2008-11-13 – 2013-03-31
• キーワード: 創発化学 / シャペロニン / 自己組織化 / 刺激応答性 / 強誘電性液晶 / カラムナー液晶

研究概要

「部分の単純な総和にとどまらない性質かが、全体として表れること」を分子レベルで探求していく「創発化学」という領域において申請者は、自身の研究過程おいて偶然見いだされた生体高分子の一次元集合化という現象を足がかりに新しい創発システムを構築することを目的として研究を行った。その結果、人工的に改変した筒状タンパク質によるドラッグデリバリーシステムの開発、世界初の強誘電性カラムナー液晶の開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Photoreconfigurable Supramolecular Nanotube (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Sendai, S.Biswas, and T.Aida
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 135 ページ: 11509-11509
  • DOI: 10.1021/ja4060146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biomolecular Robotics for Chemomechanically Driven Guest Delivery Fuelled by Intracellular ATP (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Biswas, K.Kinbara, T.Niwa, H.Taguchi, N.Ishii, S.Watanabe, K.Miyata, K.Kataoka and T.Aida
  • 雑誌名: Nature Chemistry 巻: 5 ページ: 613-620
  • DOI: 10.1038/NCHEM.1681
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Optical-Quality Ferroelectric Film Wet-Processed from a Ferroelectric Columnar Liquid Crystal as Observed with Nonlinear-Optical Microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: F.Araoka, S.Masuko, A.Kogure, D.Miyajima, T.Aida and H.Takezoe
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 25 ページ: 4014-4017
  • DOI: 10.1002/adma.201301380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferroelectric Columnar Liquid Crystal Featuring Confined Polar Groups Within Core-Shell Architecture (2012)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, F.Araoka, H.Takezoe, J.Kim, K.Kato, M.Takata, and T.Aida
  • 雑誌名: Science 巻: 336 ページ: 209-213
  • DOI: 10.1126/science.1217954
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric-Field-Responsive Handle for Large-Area Orientation of Discotic Liquid-Crystalline Molecules in Millimeter-Thick Films (2011)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, F.Araoka, H.Takezoe, J.Kim, K.Kato, M.Takata, and T.Aida
  • 雑誌名: Angew. Chem., Int. Ed. 巻: 50 ページ: 7865-7869
  • DOI: 10.1002/anie.201102472
  • 査読あり
• [雑誌論文] Columnar Liquid Crystal with a Spontaneous Polarization along the Columnar Axis (2010)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, F.Araoka, H.Takezoe, J.Kim, K.Kato, M.Takata, and T.Aida
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 132 ページ: 8530-8531
  • DOI: 10.1021/ja101866e
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Tubular Biocontainer : Metal Ion-Induced 1D Assembly of a Molecularly Engineered Chaperonin (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Biswas, K.Kinbara, N.Oya, N.Ishii, H.Taguchi, and T.Aida
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 131 ページ: 7556-7557
  • DOI: 10.1021/ja902696q
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid Crystalline Corannulene Responsive to Electric Field (2009)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, K.Tashiro, F.Araoka, H.Takezoe, J.Kim, K.Kato, M.Takata, and T.Aida
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc. 巻: 131 ページ: 44-45
  • DOI: 10.1021/ja808396b
  • 査読あり
• [学会発表] Structural Control from Molecular Up to Macroscopic Size Regimes for Developing Functional Soft Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: 3rd International Conference on Multifunctional, Hybrid and Nanomaterials
  • 発表場所: Sorrento, Italy
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] Advanced Molecular Design for New Soft Functional Materials (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: Sixth International Conference on Advanced Materials and Nanotechnology
  • 発表場所: Auckland, New Zealand
  • 年月日: 2013-02-14
• [学会発表] Supramolecular Polymerization Mediated by Light (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Sendai, S.Biswas, and T.Aida
  • 学会等名: The 9th SPSJ International Polymer Conference
  • 発表場所: 神戸国際会議場, 兵庫
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Advanced Molecular Design of Functional Materials (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: Polydays 2012 : Polymers and Light
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2012-10-02
• [学会発表] 強誘電性カラムナー液晶 -分子デザインと基礎物性- (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮島 大吾, 相田 卓三, 荒岡 史人, 竹添 秀男
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 千葉大学, 千葉
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] 光制御可能な超分子重合反応の開拓 (2012)
  • 著者名/発表者名: 千代 敏弘, Biswas Shuvendu, 相田 卓三
  • 学会等名: 第61回高分子学会年次大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜, 神奈川
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] Advanced Molecular Design for Functional Materials (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: NANAX5
  • 発表場所: Maraga, Spain
  • 年月日: 2012-05-07
• [学会発表] Universal Design Strategy for Alignable Liquid Crystalline Organic Semiconductors (2012)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, F.Araoka, H.Takezoe, and T.Aida
  • 学会等名: MRS Spring Meeting 2012
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2012-04-03
• [学会発表] 分子シャペロンの重合反応の光制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 千代 敏弘, Biswas Shuvendu, 相田 卓三
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学, 神奈川
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Advanced Functional Materials via Controlled Molecular Assembly (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: Controlled Self-assembly and Fictionalization Forum
  • 発表場所: Xiamen, China
  • 年月日: 2012-01-14
• [学会発表] Functional Materials via Controlled Molecular Assembly (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: Second IAC meeting and research symposium
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2011-11-28
• [学会発表] シャペロンバイオナノチューブ(1):化学修飾した分子シャペロンの一次元組織化とDDSへの応用に向けた刺激応答性 (2011)
  • 著者名/発表者名: Biswas Shuvendu, 金原 数, 石井 則行, 田口 英樹, 相田 卓三
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学, 岡山
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] シャペロンバイオナノチューブ(2)-化学修飾した分子シャペロンをモノマーユニットとした光制御型超分子重合 (2011)
  • 著者名/発表者名: 千代 敏弘, Biswas Shuvendu, 田口 英樹, 相田 卓三
  • 学会等名: 第60回高分子討論会
  • 発表場所: 岡山大学, 岡山
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Tailoring Functional Soft Materials through Advanced Molecular Design (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: Challenges in Organic Materials & Supramolecular Chemistry (ISACS6)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2011-09-03
• [学会発表] Columnar Ferroelectric Liquid Crystals with Paraelectric Pendants (2011)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, F.Araoka, H.Takezoe, and T.Aida
  • 学会等名: 13th International Conference on Ferroelectric Liquid Crystals
  • 発表場所: Niagara Falls, Canada
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Tailoring Functional Soft Materials through Advanced Molecular Design (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: The 17th European Symposium on Organic Chemistry
  • 発表場所: Crete, Greece
  • 年月日: 2011-07-14
• [学会発表] Light-driven Nanotubular Assembly of Molecular Chaperons and Its Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Sendai, et al.
  • 学会等名: Gordon Research Conference Supramolecules & Assemblies, Chemistry of Properties and Organization at Multiple Scales
  • 発表場所: Lucca, Italy
  • 年月日: 2011-06-22
• [学会発表] A Nanotubular Molecular Machine by Designed Supramolecular Assembly of Chaperonin Protein GroEL (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Biswas, et al.
  • 学会等名: Gordon Research Conference Supramolecules & Assemblies, Chemistry of Properties and Organization at Multiple Scales
  • 発表場所: Lucca, Italy
  • 年月日: 2011-06-20
• [学会発表] Molecular Design of Macroscopic Phenomena (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: Gordon Research Conference Supramolecules & Assemblies, Chemistry of Properties and Organization at Multiple Scales
  • 発表場所: Lucca, Italy
  • 年月日: 2011-06-20
• [学会発表] 分子シャペロンバイオナノチューブ(1):化学修飾したGroELの一次元組織化とDDSへの応用に向けた刺激応答性 (2011)
  • 著者名/発表者名: Biswas Shuvendu, 金原 数, 石井 則行, 田口 英樹, 宮田 完二郎, 片岡 一則, 相田 卓三
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学, 神奈川
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 分子シャペロンバイオナノチューブ(2):外部刺激によるGroEL 変異体一次元集積の制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 千代 敏弘, Biswas Shuvendu, 田口 英樹, 相田 卓三
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学, 神奈川
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] Universal Design Strategy for Uniformly Alignable Discotic Columnar Liquid Crystal (2010)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, F.Araoka, H.Takezoe, and T.Aida
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Stimuli-responsive Bionanotubes by Supramolecular Polymerization of Chemically Modified Chaperonin-based Biomolecular Machineries (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Biswas, K.Kinbara, N.Ishii, H.Taguchi, and T.Aida
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 2010-12-17
• [学会発表] Tailoring Functional Organic Materials by Advanced Molecular Design and Programmed Assembly (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: 2010 Novartis Lecture in Organic Chemistry at the University of Illinois
  • 発表場所: Illinois, USA
  • 年月日: 2010-10-07
• [学会発表] Bionanotubular Machines from Molecular Chaperones : A New Paradigm for ATP-Responsive Protein Delivery (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Biswas, et al.
  • 学会等名: Trilateral Symposium on Nanobio Integration
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2010-10-02
• [学会発表] 化学修飾した分子シャペロンの組織化による刺激応答性チューブ状バイオコンテナーの合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: ビスワス シュヴェンドゥ, 金原 数, 石井 則行, 田口 英樹, 相田 卓三
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 北海道大学, 北海道
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] 強誘電性カラムナー液晶の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮島 大吾, 相田 卓三, 荒岡 史人, 竹添 秀男
  • 学会等名: 日本液晶学会討論会
  • 発表場所: 九州大学, 福岡
  • 年月日: 2010-09-07
• [学会発表] New Approach for the Alignment of the Discotic Columnar Liquid Crystals with the Combination of the Amide and Electric Field (2010)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, F.Araoka, H.Takezoe, and T.Aida
  • 学会等名: The 23^<rd> International Liqud Crystalline Conference 2010
  • 発表場所: Krakow, Poland
  • 年月日: 2010-07-16
• [学会発表] Programmed Molecular Assembly for Tailored Functional Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: 12th International Conference on Modern Materials and Technologies
  • 発表場所: Tuscany, Italy
  • 年月日: 2010-06-14
• [学会発表] 電場応答性を有するディスコティックカラムナー液晶の開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 宮島 大吾, 荒岡 史人, 竹添 秀男, 相田 卓三
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学, 大阪
  • 年月日: 2010-03-27
• [学会発表] Functional Soft Materials by Programmed Self-Assembly (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: The Stephanie Kwolek Lecture in Materials Chemistry at Carnegie Mellon University
  • 発表場所: Pittsburg, USA
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] Programmed Molecular Assembly for Tailored Functional Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: Aquitaine Conference on Polymers
  • 発表場所: Arcachon, France
  • 年月日: 2009-10-14
• [学会発表] Programmed Molecular Assembly for Tailored Functional Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: The Second Asian Symposium on Advanced Materials
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-10-12
• [学会発表] Molecular Programming of Complex Nanostructures for Advanced Functions (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: First International Meeting on Organic Materials for a Better Future
  • 発表場所: Brindisi, Italy
  • 年月日: 2009-09-13
• [学会発表] Synthesis of New Bowlic Liquid Crystals Responsive to Electric Field (2009)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, F.Araoka, H.Takezoe, and T.Aida
  • 学会等名: The 12th International Conference on Ferroelectric Liquid Crystals
  • 発表場所: Zaragoza, Spain
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] Molecular Design for Advanced Functions (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: 40th CUSO Summer School in Organic Chemistry
  • 発表場所: villas, Switzerland
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] Molecular Programming for Advanced Polymeric and Supramolecular Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: American Chemical Society Spring 2009 National Meeting
  • 発表場所: Salt Lake City, USA
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] Programmed Assembly toward Photoconductive and Photovoltaic Nanomaterials (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Aida
  • 学会等名: Swiss Chemical Society Spring Meeting 2009
  • 発表場所: Neuchatel, Switzerland
  • 年月日: 2009-02-11
• [学会発表] Molecular Design of π-Conjugated Molecules for Material Science (2008)
  • 著者名/発表者名: D.Miyajima, K.Tashiro, and T.Aida
  • 学会等名: The 8th International Symposium on Functional π-Electron Systems
  • 発表場所: Graz, Austria
  • 年月日: 2008-07-22
• [備考]
  • URL: http://macro.chem.t.u-tokyo.ac.jp/AIDA_LABORATORY/TOP.html