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2009 年度 実績報告書

高分子鎖の実像観察に基づく高分子科学の新展開:近接場光学顕微鏡での実証的基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 18105005
研究機関京都大学

研究代表者

伊藤 紳三郎  京都大学, 工学研究科, 教授 (50127049)

研究分担者 大北 英生  京都大学, 工学研究科, 准教授 (50301239)
青木 裕之  京都大学, 先端医工学研究ユニット, 准教授 (90343235)
辨天 宏明  京都大学, 工学研究科, 助教 (60422995)
キーワード高分子構造 / 近接場光学 / 走査顕微鏡 / 蛍光法 / 単一分子鎖 / 高分子薄膜 / 二次元空間 / 分子配向
研究概要

本研究では、ナノメートルスケールの空間分解能と単一分子をも検出できる高感度という優れた特性をもつ近接場光学顕微鏡を用いて、高分子科学における基礎的重要事項を検証し、分子鎖レベルでの実像に基づいて実証的に研究している。平成21年度には以下のような項目を継続して研究した。
(1)高分子鎖の延伸配向と緩和過程における形態緩和現象
高分子固体試料の分子配向緩和において、マクロな応力緩和やセグメントの配向緩和に比較して分子鎖全体の形態緩和は遅延していることを見出した。この原因を解明するため、マトリックス高分子の分子量効果を調べ、分子鎖の絡み合い点が緩和を規制している実態を明らかにした。
(2)二次元制限空間における高分子鎖の形態
単分子膜で作製される二次元高分子鎖の広がりやブロック共重合体のミクロ相分離構造内部での分子鎖形態を近接場光学顕微鏡により直接観察することにより、制限空間での分子鎖の特異的な形態位置に依存した配向性などを明らかにした。
(3)超高分解能近接場顕微鏡の開発
新方式の光学顕微鏡の開発を進め、現在60-100nmのレベルにある分解能を、30nm以下にまで高める努力を継続して行ったが、目標を達成できなかった。
(4)超高分解光学顕微技術の探索研究
光学顕微鏡と蛍光ラベル法を駆使して、ナノメートルスケールの位置解析精度をもつ顕微分光技術の開発研究に取り組んでおり、モデル実験により超高解像度の画像を得ることに成功した。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Conformational relaxation of single polymer chains confined in a two-dimensional plane studied by scanning near-field optical microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      H.Aoki, R.Sekine, T.Iwamoto, S.Ito
    • 雑誌名

      Polymer Journal 42

      ページ: 124-130

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microphase-Separated Structure Studied by Scanning Near-Field Optical Microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      R.Sekine, H.Aoki, S.Ito
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 113

      ページ: 12865-12869

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Affine Deformation of Single Polymer Chain in Poly(methyl methacrylate)Films under Uniaxial Extension Observed by Scanning Near-Field Optical Microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ube, H.Aoki, S.Ito, J.Horinaka, T.Takigawa, T.Masuda
    • 雑誌名

      Polymer 50

      ページ: 3016-3021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformation of Single Homopolymer Chain in Micro-Phase Separated Block Copolymer Monolayer Studied by Scanning Near-Field Optical Microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Tamai, R.Sekine, H.Aoki, S.Ito
    • 雑誌名

      Macromolecules 42

      ページ: 4224-4229

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformation of Single Block Copolymer Chain in Two-Dimensional Microphase-Separated Structure Studied by Scanning Near-Field Optical Microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      R.Sekine, H.Aoki, S.Ito
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 113

      ページ: 7095-7100

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 近接場光学顕微鏡による高分子のナノ構造解析2009

    • 著者名/発表者名
      青木裕之
    • 雑誌名

      高分子論文集 66

      ページ: 312-320

    • 査読あり
  • [学会発表] Properties of single polymer chain studied by near-field/super-resolution optical microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      H.Aoki
    • 学会等名
      6th Single Molecule Meeting
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2010-03-10
  • [学会発表] Conformation of single polymer chain in uniaxially stretched film studied by scanning near-field optical microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ube, H.Aoki, S.Ito, J.Horinaka
    • 学会等名
      11th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      2009-12-08
  • [学会発表] Scanning Near-Field Optical Microscopy Study for Single Homopolymer Chain Location and Orientation in Microphase-Separated Block Copolymer Monolayer2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Tamai, H.Aoki, S.Ito
    • 学会等名
      7th Asia-Pacific conference on Near-Field Optics
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 年月日
      2009-11-26
  • [学会発表] 近接場光学顕微鏡でみる絡み合い系における単一高分子鎖の伸長と緩和2009

    • 著者名/発表者名
      宇部達、青木裕之、伊藤紳三郎、堀中順一
    • 学会等名
      第57回レオロジー討論会
    • 発表場所
      宇部全日空ホテル
    • 年月日
      2009-10-07
  • [学会発表] 近接場光学顕微鏡による高分子単分子膜のミクロ相分離構造における単一分子鎖の形態評価2009

    • 著者名/発表者名
      玉井康成、關根良潤、青木裕之、伊藤紳三郎
    • 学会等名
      第58回高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-17
  • [学会発表] 近接場光学顕微鏡でみる絡み合い系における単一高分子鎖の緩和挙動2009

    • 著者名/発表者名
      宇部達、青木裕之、伊藤紳三郎、堀中順一
    • 学会等名
      第58回高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-16
  • [備考]

    • URL

      http://photo.polym.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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