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2016 年度 実施状況報告書

pHに誘起されるバイオ界面分子構造変化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K05636
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

森田 成昭  大阪電気通信大学, 工学部, 准教授 (20388739)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード双性イオン性高分子 / pH / 赤外スペクトル
研究実績の概要

平成28年度において,濃度依存ATR-IR測定システムを完成させ,バイオマテリアルを含む様々な試料の濃度依存ATR-IRスペクトルやpH依存ATR-IRスペクトルを測定した.pH依存ATR-IRスペクトル測定において,塩の生成が問題となったが,滴定の方法を変えることで問題を解決した.測定した試料のうち,側鎖にカルボキシベタイン構造を有する合成高分子において,酸性側で構造変化が起こることが見いだされた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでに濃度依存ATR-IR測定を行えるようにし,溶液と接した高分子フィルムの赤外スペクトルが溶液の濃度やpHによって変化することを確認した.このとき,pH依存ATR-IRスペクトル測定において,塩酸と水酸化ナトリウムを用いた酸塩基滴定によりpHを変化させると,塩化ナトリウムが生成するため,浸透圧変化により高分子フィルムの含水状態が変化してしまうことがわかった.そこで,塩酸,もしくは水酸化ナトリウム水溶液に純水を滴定することで,塩化ナトリウムの影響を受けずに,pHを時間に対してリニアに変化できるようにした.これにより様々な試料の測定を行ったところ,側鎖にカルボキシベタイン構造を有する合成高分子において,酸性側で構造変化が起こることが見いだされた.

今後の研究の推進方策

現在,特徴的なスペクトル変化が観察された側鎖にカルボキシベタイン基を有する合成高分子について,pH依存ATR-IRスペクトル,pHジャンプ時間依存ATR-IRスペクトル,温度依存赤外スペクトル,等を得ている.今後,これらの大量のスペクトルをデータ解析し,分子構造変化に関する知見を得る.このとき,研究代表者が開発したPCMW2D法を用いる予定である.

次年度使用額が生じた理由

今年度は濃度依存ATR-IR測定システムの完成に尽力したため,様々な試料について検討する余裕がなかった.次年度,試料数を増やし,実験を行っていく予定である.

次年度使用額の使用計画

既に検討予定のバイオマテリアルは入手済みである.それらの試料について実験を行うための溶媒等を消耗品として購入し,得られた成果を学会等で発表するために予算を使用する予定である.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [学会発表] Hydration structure of intermediate water in medical polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Morita
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Medical Spectroscopy International Symposium (JTMSIS)
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場 (兵庫県・淡路市)
    • 年月日
      2016-12-04 – 2016-12-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hydration Structure of Intermediate Water in Medical Polymers2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Morita
    • 学会等名
      Aquaphotomics: Understanding Water in Biology 2nd International Symposium
    • 発表場所
      神戸大学 六甲台第2キャンパス
    • 年月日
      2016-11-26 – 2016-11-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高速赤外分光法によるバイオ界面水の解析2016

    • 著者名/発表者名
      森田成昭
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • 発表場所
      福岡国際会議場 (福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-11-21 – 2016-11-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Perturbation-correlation moving-window two-dimensional (PCMW2D) correlation spectroscopy and its applications2016

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Morita
    • 学会等名
      Asia Symposium on 2DCOS
    • 発表場所
      福州大学 (福州市・福建省・中国)
    • 年月日
      2016-10-28 – 2016-10-31
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 水和した双性イオン性高分子の赤外スペクトルの考察2016

    • 著者名/発表者名
      森田成昭
    • 学会等名
      平成28年度日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-05-24 – 2016-05-26

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公開日: 2018-01-16  

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