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2017 年度 実績報告書

水中遊泳する自走粒子の群れ運動中の普遍則

研究課題

研究課題/領域番号 26610112
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

永井 健  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (40518932)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードアクティブマター / 非線形物理 / 非平衡物理 / ソフトマター / リポソーム
研究実績の概要

昨年度に引き続き、脂質二重膜で囲まれた小胞であるリポソームの交流電場による自発遊泳について研究した。リポソームを運動させるためにはリポソームを前後非対称な形状にするか脂質膜に微小粒子を付け、誘電率分布を非一様にする必要がある。研究代表者はコロイド吸着に関する技術を有するため、コロイド吸着量を通じた遊泳の制御を目指した。
コロイド吸着のために正荷電脂質である1,2-dioleoyl-3-trimethylammonium-propane(DOTAP)を用いた。1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine、1,2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine、DOTAP、Cholesterolの混合物からリポソームを作ると、脂質膜が相分離し、DOTAPが局在化する。このリポソームを含む水溶液に負荷電を持つポリスチレンのコロイドを混合すると、DOTAPが存在する領域に選択的に吸着する。
コロイドが付いたリポソームを含む水溶液を100 μmのスペーサーとともに2枚のITOガラスではさみ、400Hzの交流電場を一様に加えた。その結果、リポソームは電場に垂直な平面内を運動することがわかった。ピエゾ素子を用いて顕微鏡の対物レンズを高速に上下振動させながら観察した結果、運動中にコロイドは赤道面に局在することがわかった。
焦点面を赤道面に固定し、リポソームの運動を観察したところ、吸着したコロイド量と運動方向に相関があることがわかった。コロイド吸着量が少ないときはコロイドを前にして運動し、吸着量が多いとコロイドを後ろにして運動する。このように、コロイドの吸着量を制御することでリポソームの自発遊泳を制御できることが明らかになった。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Lateral Tension-Induced Penetration of Particles into a Liposome2017

    • 著者名/発表者名
      Shigyou Kazuki、Nagai Ken、Hamada Tsutomu
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 10 ページ: 765~765

    • DOI

      10.3390/ma10070765

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/site/inonakanokaeru/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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