化学走性機能を有するマイクロ化学システムの創成

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21685020
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 大阪大学 (2011); 同志社大学 (2009-2010)
• 研究代表者: 伴 貴彦 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (60454485)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 化学走性 / Korteweg力 / ベシクル / 水性二相系 / 自発運動 / 分子集合体 / 相分離 / 非線形非平衡現象

研究概要

従来の外場を印加したり、化学修飾した基板を用いたり、特定の培養液中でのみ実現するような限られた条件ではなく、環境にやさしい生体適合性物質である水性二相系を用いて、自発的に運動する人工細胞の開発に成功した。この運動の駆動力であるKorteweg効果は、100年以上前に理論的に予測されながら、包括的な実験がほとんどなされていなかった。このような背景の下、本研究により世界で初めて実験的に実証し、人工細胞の運動制御への技術移転に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Composition-dependent shape changes of self-propelled droplets in a phase-separating system (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, T. Yamada, A. Aoyama, Y. Takagi, Y. Okano
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: vol.8 ページ: 3908-3916
• [雑誌論文] Ion-selective Marangoni instability coupled with the nonlinear adsorption/ desorption rate (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hosohama, K. Megumi, S. Terakawa, J. Nishimura, Y. Iida, T. Ban, A. Shioi
  • 雑誌名: Langmuir 巻: vol.27 ページ: 14131-14142
• [雑誌論文] Spontaneous Periodic Pulsation of Contact Lines in Oil/ Water System-Frequency Control with Divalent Cations and Applied Voltage- (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Oomiya, D. Mori, T. Ban, A. Shioi
  • 雑誌名: Journal of Colloid and Interface Science 巻: vol.362 ページ: 553-559
• [雑誌論文] Self-Generated Motion of Droplets Induced by Korteweg Force (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, A Aoyama, T. Matsumoto
  • 雑誌名: Chemistry Letters 巻: vol.39 ページ: 1294-1296
• [雑誌論文] Autonomously Moving Colloidal Objects that Resemble Living Matte (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Shioi, T. Ban, Y. Morimune
  • 雑誌名: Entropy 巻: vol.12 ページ: 2308-2332
• [雑誌論文] Autonomous Motion of Vesicles via Ion Exchange (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Miura, H. Oosawa, M. Sakai, Y. Syundo, T. Ban, A. Shioi
  • 雑誌名: Langmuir 巻: vol.26 ページ: 1610-1618
• [雑誌論文] Traveling Wave Patterns Reproduced by a Simple Model for Oil/ water Interface-Transducer of Chemical Potential into Work- (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Morimune, T. Sugiyama, T. Ban, A. Shioi
  • 雑誌名: International Journal of the Society of Materials Engineering for Resources 巻: vo. 17 ページ: 115-119
• [雑誌論文] Spontaneous Motion of a Droplet Evolved by Resonant Oscillation of a Vortex Pair (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, Y. Hatada, K. Takahashi
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: vol.79 ページ: 0316021-03160212
• [学会発表] Shape transitions of self-propelled droplets induced by Korteweg force (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, T. Yamada
  • 学会等名: Engineering of Chemical Complexity
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20110704-08
• [学会発表] Spontaneous opening and closing of a hole in pH-responsive liquid membrane (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, Y. Furumichi, R. Haba, A. Shioi
  • 学会等名: PACIFICHEM 2010
  • 発表場所: Honolulu, America
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Self-generated motion of droplets induced by Korteweg force (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ban
  • 学会等名: Gordon Research Conferences on Oscillations & Dynamic Instabilities in Chemical Systems
  • 発表場所: Lucca, Italy
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Shape Transitions of Self-Propelled Droplets Induced by Korteweg Force (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Ban, A. Aoyama, A. Shioi
  • 学会等名: 上海市化学化工学会・関西支部,第4回若手研究交流会
  • 発表場所: 上海,中国
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] Chemical control of droplet motion (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Ban
  • 学会等名: Solvay International Workshop on Chemo-hydrodynamic patterns and instabilities
  • 発表場所: Brussels, Belgium
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] Autonomous contact-line motion of oil/ water system-Ionic and Electrochemical Control- (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Shioi, T. Ban, D. Mori, K. Oomiya
  • 学会等名: 23rd Conference of the European Colloid and Interface Society
  • 発表場所: Antalya, Turky
  • 年月日: 20090000
• [備考]
  • URL: http://www.cheng.es.osaka-u.ac.jp/okanolab/home.html