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2018 年度 実績報告書

ヤヌスミセル粒子構造の量子化

研究課題

研究課題/領域番号 17K14073
研究機関北九州市立大学

研究代表者

藤井 翔太  北九州市立大学, 環境技術研究所, 研究員 (40794095)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード単分散自己集合体 / ヤヌス粒子 / 正多面体 / ミセル
研究実績の概要

本研究では、親水性金属ナノ粒子に疎水性ポリマー粒子を付加したダイマー型両親媒性ヤヌス粒子が形成するヤヌスミセルにおいて、その会合数とそのパッキング構造に分布や乱れがない、量子化された構造の創成を目指す。ヤヌス粒子を創製する前段階として低分子系両親媒性化合物であるカリクサレン系脂質の会合挙動について研究を行った。この脂質は、ヤヌス粒子のモデル分子となる。まず、非イオン性の親水性部位を付加したカリクサレン系脂質において、水溶液のpHや温度を制御することにより、ミセル会合数を精密に制御可能であることを示した。このとき、形成されるミセル構造はプラトニック(正多面体)構造と類似の構造であることを明らかにした。この研究成果は、「Journal of colloid and interface science」に掲載された。また、これまでの研究では両親媒性分子の親水性官能基の影響に着目してきたが、疎水性基のアルキル鎖長について詳しく検討した例がなかった。そこで、カチオン性カリクサレン系ミセルにおけるアルキル鎖長依存性について、詳細に検討した。興味深いことに、アルキル鎖長を少しずつ長くした際、ミセル構造はあるアルキル鎖長に達すると棒状へと変化した。しかし、ミセルが球状粒子を形成するアルキル鎖長では、そのミセル会合数は非常に小さく、どれも単分散性を示した。このとき、ミセル会合数は不連続に増加し、その会合数はプラトニック構造の形成を示唆したものであった。本研究成果は、「Langmuir」および「Soft Matter」のカバーとして選出された。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Dual and multiple stimuli-responsive platonic micelles bearing disaccharides2019

    • 著者名/発表者名
      Miyake Rika、Fujii Shota、Lee Ji Ha、Takahashi Rintaro、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 535 ページ: 8~15

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jcis.2018.09.044

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural analysis of a calix[4]arene-based Platonic Micelle2019

    • 著者名/発表者名
      Mylonas Efstratios、Yagi Naoto、Fujii Shota、Ikesue Kodai、Ueda Tomoya、Moriyama Hideaki、Sanada Yusuke、Uezu Kazuya、Sakurai Kazuo、Okobira Tadashi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 1982~1992

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s41598-018-38280-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-dependence of dodecamer structures on alkyl chain length in Platonic micelles2019

    • 著者名/発表者名
      Araki Masataka、Fujii Shota、Lee Ji Ha、Takahashi Rintaro、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 15 ページ: 3515~3519

    • DOI

      10.1039/C9SM00076C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrete and Discontinuous Increase in the Micellar Aggregation Number: Effects of the Alkyl Chain Length on Platonic Micelles2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Shota、Yamada Shimpei、Araki Masataka、Lee Ji Ha、Takahashi Rintaro、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 35 ページ: 3156~3161

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.8b04204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tuning of the aggregation number of Platonic micelles with a binary mixture of calix[4]arene surfactants2019

    • 著者名/発表者名
      Lee Ji Ha、Fujii Shota、Takahashi Rintaro、Sakurai Kazuo
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 55 ページ: 1303~1305

    • DOI

      10.1039/C8CC09621J

    • 査読あり
  • [学会発表] Monodisperse Micelles in the System of Reverse Micelles2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Fujii, Kazuo Sakurai
    • 学会等名
      ACIS2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Platonic Micelles Part 1: Monodisperse micelles in the system of reverse micelles2018

    • 著者名/発表者名
      Shota Fujii, Kazuo Sakurai
    • 学会等名
      255rd ACS National Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Platonic Micelles: Monodisperse Micelles with Discrete Aggregation Numbers Corresponding to Regular Polyhedra2018

    • 著者名/発表者名
      Shota Fujii, Kazuo Sakurai
    • 学会等名
      SAS2018
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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