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2013 年度 実績報告書

高分子集合体の構造解析の精密化とバイオマテリアルへの応用に向けた基盤的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23350055
研究機関大阪大学

研究代表者

佐藤 尚弘  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10196248)

研究分担者 寺尾 憲  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (60334132)
橋爪 章仁  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70294147)
研究期間 (年度) 2011-11-18 – 2014-03-31
キーワード自己組織化高分子 / ポリイオンコンプレックス / 感熱応答性高分子 / ブロック共重合体 / ミセル / 光散乱
研究概要

種々の高分子集合体の精密な構造解析技術を格段に進歩させ、明確に構造特性化された高分子集合体と生体高分子との相互作用を特性化する技術を確立させ、バイオマテリアルへの応用に向けた基盤を築くことを目的に以下の研究を行った。
(1)DNAとポリビニルアミン(PVA)が純水中で形成するポリイオンコンプレックスのゼータ電位は、DNAの電荷数とPVAの電荷数の比が4:6のときにゼロとなった。これは、DNAのリン酸イオン以外に何らかの負電荷がポリイオンコンプレックスに付着していることを示唆している。過剰の負電荷が付着していると仮定すると、静的光散乱の結果も矛盾なく説明できた。
(2)アニオン性両親媒性交互共重合体とカチオン性界面活性剤が水溶液中で形成するポリイオンコンプレックスの形態について調べる目的で、まずカチオン性界面活性剤だけの水溶液中で形成されるミセル構造を調べた。用いたカチオン性界面活性剤は塩化ドデシルピリジニウム(DPC)で、界面活性剤濃度を下げていくと、CMC近傍で巨大なミセルの形成が観測された。この異常ミセル化挙動は、DPC試料中に含まれる疎水性の不純物のためであると考えられた。そこで、疎水性物質である1-ドデカノールDPC水溶液に添加して光散乱測定を行い、DPCミセルの疎水性物質の取り込み効果について調べた。
(3)感熱応答性ブロック共重合体であるポリ(N-イソプロピルアミド)-b-ポリ(N-ビニルピロリドン)が60℃水溶液中で形成した星型ミセルと球状濃厚相が40℃前後に冷却した時の形態変化について、静的光散乱と小角X線散乱により調べた。冷却により、共存する星型ミセルと球状濃厚相のどちらも会合数(構成高分子鎖数)がゆっくりと増加することを見出した。これは、冷却により球状濃厚相の総量は減少して、高分子は希薄相に移り、それを星型ミセルが吸収して会合数が増加したと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Polymer Colloids Formed by Polyelectrolyte Complexation of Vinyl Polymers and Polysaccharides in Aqueous Solution2013

    • 著者名/発表者名
      Huidan Liu,, Takahiro Sato
    • 雑誌名

      Chinese J. Polym. Sci.

      巻: 31 ページ: 39-49

    • DOI

      10.1007/s10118-013-1212-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Association of a Thermosensitive Amphiphilic Block Copolymer Poly(N-isopropylacrylamide)-b-Poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) in Aqueous Solution upon Heating2013

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Sato, Kohei Tanaka, Akiko Toyokura, Rika Mori, Rintaro Takahashi, Ken Terao, Shinichi Yusa
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 ページ: 226-235

    • DOI

      10.1021/ma3020992

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Copper-Catalyzed Azide-Alkyne Cycloaddition Oligomerization of 3-Azido-1-propyne Derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      Akihito Hashidzume, Tomoaki Nakamura, Takahiro Sato
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 54 ページ: 3448-3451

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2013.05.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lyotropic Liquid Crystallinity of Amylose Tris(alkylcarbamates): Cholesteric and Smectic Phase Formation in Different Solvents2013

    • 著者名/発表者名
      Keiko Oyamada, Ken Terao, Masayori Suwa, Shin-ichi Kitamura, Takahiro Sato
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 ページ: 4589-4595

    • DOI

      10.1021/ma400787c |

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution Properties of a Cyclic Chain Having Tunable Chain Stiffness: Cyclic Amylose Tris(n-butylcarbamate) in Θ and Good Solvents2013

    • 著者名/発表者名
      Ken Terao, Kazuya Shigeuchi, Keiko Oyamada, Shinichi Kitamura, Takahiro Sato
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 46 ページ: 5355-5362

    • DOI

      10.1021/ma400774r

    • 査読あり
  • [学会発表] 両親媒性コポリマーとホモポリマーのポリイオンコンプレックス形成2013

    • 著者名/発表者名
      王 碧娟,佐藤 尚弘
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 相分離溶液における感熱応答性ブロック共重合体の凝集効果2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 尚弘,高橋 倫太郎,近藤 優壮,Winnik Francoise
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 水溶液中における一本鎖DNAの分子形態と会合挙動2013

    • 著者名/発表者名
      山村 浩樹,玉田 佳子,寺尾 憲,佐藤尚弘
    • 学会等名
      第62回高分子討論会
    • 発表場所
      石川県金沢市
    • 年月日
      20130911-20130913
  • [学会発表] 感熱応答性ブロック共重合体の加熱水溶液中における自己集合2013

    • 著者名/発表者名
      佐藤 尚弘,豊倉 安紀子,田中 紘平,寺尾 憲,Xing-Ping Qiu,Francoise Winnik,遊佐 真一
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      20130529-20130531
  • [学会発表] 水溶液中におけるポリイオンコンプレックスの形成機構2013

    • 著者名/発表者名
      劉 慧丹,佐藤 尚弘
    • 学会等名
      第62回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      20130529-20130531
  • [図書] 高分子の構造と物性2013

    • 著者名/発表者名
      松下裕秀、佐藤尚弘、金谷利治、伊藤耕三、渡辺宏、田中敬二、下村武史、井上正志
    • 総ページ数
      538
    • 出版者
      講談社サイエンティフィック
  • [備考] 佐藤研究室

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/sato/

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公開日: 2015-05-28  

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