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2021 年度 実施状況報告書

レーザー技術による機能性分子の秩序構造形成制御

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0128
研究機関大阪大学

研究代表者

吉川 洋史  大阪大学, 工学研究科, 教授 (50551173)

研究分担者 新家 寛正  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (40768983)
川村 隆三  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (50534591)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
キーワードレーザーアブレーション / レーザートラッピング / 結晶化 / 自己組織化 / 有機バイオ材料 / キラリティ / 金属粒子 / タンパク質
研究実績の概要

本共同研究では、台湾および日本で独自開発された2種類のレーザー結晶化技術を基盤とした秩序構造形成法を開発し、従来の性能や機能を超える革新的材料を目指している。
2021年度は、これまでに引き続き、日台のレーザー技術の高度化と、機能性材料の創製への応用に関する共同研究を進めてきた。レーザー技術の高度化に関しては、秩序構造形成プロセスである核の発生や成長に最適なレーザー照射条件(例:偏光、パルス時間幅、波長、エネルギーなど)の検討を進めた。また得られた最適条件をベースとして、医薬品化合物やタンパク質などの弱い分子間引力で秩序構造形成する物質群を取り扱い、従来法では困難な特異な構造を得ることを試みている。この中でもタンパク質を用いた系については、レーザーの熱や電場の作用により特異な秩序構造が得られることを見出し、学会発表したとともに論文化を目指してさらに実験を進めている。
また2021年度も新型コロナウイルスにより実際に渡航しての共同研究実施が困難であったため、主にオンライン形を介して議論を深めてきた。例えば、2021年12月には日台共同でのオンライン形式の国際ワークショップを開催し、研究代表者と全ての研究分担者(2名)、さらに日本側から2名、台湾側から3名の学生が共同研究の成果や進捗などについて議論した。またこのうち日本側学生1名は海外渡航の奨学金を獲得し、新型コロナウイルスの状況が改善すれば2022年度に長期で台湾現地にて本共同研究に参画する予定であり、シニアの研究者と学生を含めた集団的な人的交流する環境を整備することに努めている。

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

新型コロナウイルスの影響で実際に渡航しても研究交流は滞っているが、オンライン形式での定期的なミーティングやワークショップを活用しつつ議論を深めている。その結果、2019~2021年度までの3年間で国際共著論文7報の発表などに至っており、本共同研究課題はおおむね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

2022年度も新型コロナウイルスにより日台間の円滑な移動が困難な状況が予想されるが、定期的なオンライン会議などを通じて国際共同研究を推進する予定である。移動に関する状況が緩和した際には、台湾への渡航を予定している。

次年度使用額が生じた理由

研究者の旅費に使用する予定であったが新型コロナウイルスの影響により残額が生じた。今後も円滑な渡航が難しい状況がしばらく続くことが予想されるため、日本にて国際共同研究課題を推進できる体制を整えるための物品費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] 国立陽明交通大学(その他の国・地域)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      国立陽明交通大学
  • [雑誌論文] 光技術による物質科学・生命科学の新展開2022

    • 著者名/発表者名
      吉川洋史
    • 雑誌名

      生産と技術

      巻: 74 ページ: 79~81

  • [雑誌論文] レーザーアブレーションによる有機・バイオマテリアルの結晶成長制御2022

    • 著者名/発表者名
      吉川 洋史、丸山美帆子、中嶋誠、吉村政志、森勇介
    • 雑誌名

      月刊OPTRONICS

      巻: - ページ: -

  • [雑誌論文] 光技術による応用自然科学の探求~結晶化~から臓器形成まで~2021

    • 著者名/発表者名
      吉川洋史
    • 雑誌名

      大阪大学工業会誌(TECHNO NET)

      巻: 594 ページ: 1~3

  • [学会発表] 光技術が拓く有機・生体材料の秩序構造形成~結晶化から臓器再生まで~2022

    • 著者名/発表者名
      吉川洋史
    • 学会等名
      第17回PhotoLIFEワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] 結晶を創るフォトニクス技術の過去・現在・未来2022

    • 著者名/発表者名
      吉川洋史
    • 学会等名
      59th. Photonics Colloquium
    • 招待講演
  • [学会発表] 集光レーザービームによる微小管形成ダイナミクス:熱・偏光依存性2021

    • 著者名/発表者名
      白田廉、高野慶、桐生文佳、竹重拓也、中林誠一郎、杉山輝樹、川村隆三、吉川洋史
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ2021
  • [学会発表] Crystallization control of organic and biological materials by femtosecond laser ablation2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yoshikawa
    • 学会等名
      Pacifichem 2021
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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