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2015 年度 実績報告書

二分子膜系ソフトマターの構造レオロジー

研究課題

研究課題/領域番号 25287107
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

藤井 修治  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40401781)

研究分担者 好村 滋行  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (90234715)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード構造レオロジー / 欠陥ダイナミクス / 非平衡構造転移 / リン脂質 / ブルー相 / マイクロレオロジー / 細胞核
研究実績の概要

コレステリック・ブルー相のレオロジー:コレステリック・ブルー相は、二重ねじれ螺旋構造をもつシリンダーが三次元的に積層したキュービック相の一種である。シリンダー間には転傾が形成され、それが3次元的ネットワーク構造をもつことから、この系のレオロジーは欠陥ダイナミクスをもとに議論できる可能性がある。申請者は、ブルー相Iについて、集中的にレオロジー測定を行った。その結果、ブルー相に強いせん断流動を印加すると、転傾の再配列によりコレステリック相へと構造が転移することを示唆するデータを得た。このことは、欠陥ダイナミクスが、キュービック相のレオロジーにおいても本質的な役割を果たすことを示唆している。

リン脂質DMPGベシクル系のレオロジー:リン脂質DMPG分散系のレオロジーを詳細に調べた。この系は、脂質膜のゲル/液晶転移より低温側と高温側でそれぞれ球状ベシクルを形成するが、転移温度付近では、球状ベシクル構造の開裂により新たな構造が形成される。以前、詳細に調べた流動下における動的な相図をもとに、Rheo-SAXS測定とレオロジー測定を行い、ベシクルの開裂後に平板型ミセル構造が形成されている可能性があることを示唆した。また、この平板型ミセルの分散系が、顕著な粘弾性特性を示すことも明らかにした。

細胞核のマイクロレオロジー:細胞核のダイナミクスを計測する手段として、生体プローブを利用したマイクロレオロジー法を確立した。従来、生細胞ダイナミクスの計測には人工物を 細胞内に埋め込む必要があり、それが細胞にストレスを与える原因になっていた。同手法では生体プローブを使用するため、ストレスの無いより自然な状態での計測が可能になった。プローブである蛋白質の運動の軌跡の軌跡より蛋白質の平均自乗変位を求め、一般化アインシュタインの関係式を適用することにより、細胞核内部の力学特性を求めることに成功した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Weizmann Institute of Sicence/Bar-Ilan University(Israel)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      Weizmann Institute of Sicence/Bar-Ilan University
  • [雑誌論文] Kinetics of the orientation transition in the lyotropic lamellar phase2016

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, Y. Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Biorheology

      巻: - ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transient behavior of stress in a wormlike micellar solution under oscillatory shear2015

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, H. Morikawa, M. Ito, T. Takahashi
    • 雑誌名

      Colloid and Polymer Science

      巻: 293 ページ: 3237-3248

    • DOI

      10.1007/s00396-015-3674-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic orientation transition of the lyotropic lamellar phase at high shear rates2015

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii, Y. Yamamoto
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 11 ページ: 9330-9341

    • DOI

      10.1039/C5SM01755F

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ソフトマターからみた細胞のマイクロレオロジー2016

    • 著者名/発表者名
      藤井修治
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 ナノバイオセラミックスによる細胞機能制御テクノロジー研究会
    • 発表場所
      長岡アオーレ
    • 年月日
      2016-03-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞核内部における蛋白質凝集体のダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      藤井修治、マイケル エルバウム、ユバル ガリー二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
  • [学会発表] 細胞核内における蛋白質凝集体のダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      藤井修治
    • 学会等名
      第5回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-12-16 – 2015-12-17
  • [学会発表] Dynamics of Protein Assemblies in the nuclear interior2015

    • 著者名/発表者名
      S. Fujii
    • 学会等名
      第4回国際シンポジウム「4is」
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2015-12-07
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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