脂質複合膜の変形ダイナミクス

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23340121
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 谷口 貴志 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60293669)
• 研究分担者: 山本 量一 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10263401)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 脂質二重膜 / 流体膜 / 相分離 / ベシクル / 多成分脂質膜 / 相転移 / 非対称膜 / ラフト

研究概要

本研究では,人工的に作られたモデル複合膜に対する理論モデルの構築と独自の数値計算方法でのシミュレーション解析により, 生体膜が示す多様で複雑な変形現象を, 物理学の観点から明らかにすることを目的として研究をおこなった．膜内部自由度が本質的に重要となる, 様々な系(二成分穴あきベシクルのダイナミクス, ベシクル周囲及び膜上での流体力学効果がダイナミクスに及ぼす影響, 二重膜の内外膜の応力非対称の効果など)の問題の理論モデルを構築し,その数値計算から実験で観測されている現象を再現し, その起源を明らかにした．

研究成果

• [雑誌論文] Stochastic interactions of two Brownian hard spheres in the presence of depletants (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Karzar-Jeddi, R. Tuinier, T. Taniguchi and T.-H. Fan
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 140 ページ: 214906(13)
  • DOI: 10.1063/1.4880199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Freezing of stressed bilayers and vesicles (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Lamberg and T. Taniguchi
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 10(DOI:110.1039/c3sm52432a) ページ: 257-261
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoporous structure of the cell walls of polycarbonate foams (2014)
  • 著者名/発表者名: P. Gong, T. Taniguchi and M. Ohshima
  • 雑誌名: Journal of Materials Science 巻: 49 ページ: 2605-2617
  • DOI: 10.1007/s10853-013-7959-4
• [雑誌論文] Large-scale dynamics of directed self-assembly defects on chemically pre-patterned surface (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yoshimoto and Takashi Taniguchi
  • 雑誌名: Alternative Lithographic Technologies V (Proc. SPIE) 巻: 8680 ページ: 86801
  • DOI: 10.1117/12.2011826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large-scale simulations of directed self-assembly with simplified model (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenji Yoshimoto and Takashi Taniguchi
  • 雑誌名: Journal of Photopolymer Science and Technology 巻: 26 ページ: 809-816
  • DOI: 10.2494/photopolymer.26.809
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mathematical models and numerical simulations of a thermally expandable microballoon for plastic foaming (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Fujino, T. Taniguchi, Y. Kawaguchi, and M. Ohshima
  • 雑誌名: Chemical Engineering Science 巻: 104 ページ: 220-227
  • DOI: 10.1016/j.ces.2013.09.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tubular membrane formation of binary giant unilamellar vesicles composed of cylinder and inverse-cone shaped lipids (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Sakuma, T. Taniguchi, T. Kawakatsu M. Imai
  • 雑誌名: The Biophysical Journal 巻: 105 ページ: 2074-2081
  • DOI: 10.1016/j.bpj.2013.09.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiscale modeling for polymeric flow : particle-fluid bridging scale methods (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Murashima, S. Yasuda, T. Taniguchi, R. Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 82 ページ: 12001(7)
  • DOI: 10.7566/JPSJ.82.012001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiscale simulation of history dependent flow in entangled polymer melt (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Murashima, T. Taniguchi
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 81 ページ: SA013(7)
  • DOI: 10.1143/JPSJS.81SA.SA013
  • 査読あり
• [雑誌論文] How flow changes polymer depletion in a slit (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, Y.Arai, R. Tuinier, T.-H. Fan
  • 雑誌名: The European Physical Journal E 巻: 35 ページ: 88(12)
  • DOI: 10.1140/epje/i2012-12088-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revealed architectures of adsorbed polymer chains at solid-polymer melt interfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: P. Gin, N. Jiang, C. Liang, T. Taniguchi, B. Akgun, S. K. Satija, M.K. Endoh, T. Koga
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 109 ページ: 265501(5)
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.265501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional lattice liquid models (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishimoto, T. Murashima, T. Taniguchi, R. Yamamoto
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 86 ページ: 31124(13)
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.86.031124
  • 査読あり
• [学会発表] 物体周りの高分子流体の流れと分散粒子ダイナミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷口貴志
  • 学会等名: 日本接着学会関西接着ワークショップ第4回研究会
  • 発表場所: おうばくプラザ京都大学化学研究所
  • 年月日: 2014-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] Force acting on a moving colloidal particle in a polymer solution (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口貴志
  • 学会等名: 第3回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 20131213-15
• [学会発表] Frictional force on a moving spherical particle in a polymer solution (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, Y.Arai, R. Tuinier, T.-H. Fan
  • 学会等名: レオロジー学会 第61回レオロジー討論会
  • 発表場所: 山形大学工学部
  • 年月日: 20130925-27
• [学会発表] Dynamics of two component membrane (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi
  • 学会等名: International Workshop "From Soft Matter to Protocell"
  • 発表場所: Tohoku University
  • 年月日: 20130918-20
  • 招待講演
• [学会発表] 高分子溶融体流れのマルチスケールシミュレーション --- 溶融紡糸への応用 --- (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口貴志, 高瀬知大
  • 学会等名: 高分子学会第62回高分子討論会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] 物体周りの高分子流体の流れ-高分子サイズのスケールからマクロスケールまで- (2013)
  • 著者名/発表者名: 谷口貴志
  • 学会等名: 第46回文体工学会「数値紛体力学研究会」講演会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2013-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] Change of Polymer Depletion near Solvent Permeable Flat Wall by Hydrodynamic Flow (II) (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, Y. Arai, T.-H. Fan, R.Tuinier
  • 学会等名: 第二回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] Rolled-rim formation in a two component vesicle with a single pore (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi
  • 学会等名: The Fourteenth International Membrane Research Forum, Featuring Meso-Scale Molecular Complexes and Domains and their Functions in the Membrane
  • 発表場所: iCeMS Main Building, Kyoto University. Japan
  • 年月日: 2013-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] GPI-anchored proteins induced micro-scale domains and their interaction (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Taniguchi
  • 学会等名: Self-organization and emergent dynamics in active soft matter
  • 発表場所: Yukawa Inst. Kyoto, Japan
  • 年月日: 2013-02-18
• [学会発表] Multiscale simulation of flow in entangled polymer melts around a cylindrical obstacle (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi and T.Murashima
  • 学会等名: The 28th International Conference of the Polymer Processing Society
  • 発表場所: Pattaya Thailand
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Softmatter physics : Multiscale simulations for polymer melt flow (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi
  • 学会等名: Kyoto University-Durham University Joint International Symposium 2012 : Emergence and Feedback in Physical and Social Systems
  • 発表場所: Institute of Chemical Research, Seminar Hall, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] Flow-distorted polymer depletion between solvent permeable walls (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi, Y. Arai, R. Tuinier, and Tai-Hsi Fan
  • 学会等名: International Congress of Rheology 2012
  • 発表場所: The Belem Cultural Center, Lisbon, Portugal
  • 年月日: 2012-08-07
• [学会発表] Dynamics of shape deformation and phase separation in two component vesicle (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi
  • 学会等名: KITPC : Membrane Biophysics ¦ Theory and Experiment
  • 発表場所: Kavli Institute for Theoretical Physics, Beijing, China
  • 年月日: 2012-05-21
  • 招待講演
• [学会発表] Formation of stimulation-induced meso-scale membrane domains (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Taniguchi and A. Kusumi
  • 学会等名: Phase Transition Dynamics in Soft Matter : Bridging Microscale and Mesoscale
  • 発表場所: Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-02-21
• [図書] 高分子ナノテクノロジー (2014)
  • 著者名/発表者名: 谷口貴志
  • 総ページ数: 817-824
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティー・エス
• [備考] Outreach 研究成果の紹介
  • URL: http://www-tph.cheme.kyoto-u.ac.jp/p/taniguch/Activity/Outreach.html
• [備考] 研究代表者のホームページList of Publication
  • URL: http://www-tph.cheme.kyoto-u.ac.jp/p/taniguch/Activity/ListOfPublication.html