2003 Fiscal Year Annual Research Report
超分子を用いた電子/イオン変換人工膜システムの創製
Project/Area Number |
02J08633
|
Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
伊藤 大知 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)
|
Keywords | 分子認識 / 人工膜 / 相転移 / 非線形 / 自律振動 / 非平衡 / ハイドロゲル / 浸透圧 |
Research Abstract |
本研究では、分子認識部位とアクチュエータ部位を持つ人工膜システムとその協調による、生体機能に見られるような高度な機能を持った人工膜システムの開発を目的としている。 本年度は、本研究にて取り組んでいる人工膜システムが(1)浸透圧及び浸透圧流束制御機能を有すること、また(2)薬物の拡散速度の制御性能を有することを見出すとともに(3)本人工膜システムのアクチュエータとなっている分子認識ポリマーの応答メカニズムを低温DSC、Raman散乱法を用いて詳細に検討した。 その結果、本研究のゲート膜がBa^<2+>イオンにのみ応答して浸透圧を発生すること。またイオンをシグナルとして第2の添加物質の濃度勾配でも浸透圧を発生することを確認した。またゲート膜がBa^<2+>イオンにのみ応答してビタミンB12などのモデル薬物の拡散性を制御することを確認した。このときグラフト重合量を制御することによって膜構造を制御し、拡散速度が制御できることを示した。さらに、低温DSC測定からクラウンエーテルレセプターがイオン補足する際に水分子を約80個保持し、大きな水クラスターを形成することを確認した。 さらに生体機能の高度な機能の源泉はシステムの非線形に根差していることに注目し、生体がサーカディアンリズム等の自律的なリズム形成を行うと同様に、本研究の人工膜システムが濃度勾配、圧力勾配等が存在するエネルギー非平衡場に置いた時に期待される、自律的な透過現象のリズミカルな制御について引き続き精力的な研究を行った。
|
Research Products
(4 results)
-
[Publications] Taichi Ito, Takeo Yamaguchi: "Osmotic Pressure Control in Response to a Specific Ion Signal at Physiological Temperature Using a Molecular Recognition Ion Gating Membrane"Journal of the American Chemical Society. in press.
-
[Publications] Taichi Ito, Yuya Sato, Takeo Yamaguchi, Shin-ichi Nakao: "Response Mechanism of a Molecular Recognition Ion Gating Membrane"Macromolecules. in press.
-
[Publications] Taichi Ito, Takeo Yamaguchi: "Model drug release control of molecular recognition ion gating membrane"Abstracts of the 8th IUMRS International Conference on Advanced Materials(学会発表要旨). vol.2. 184 (2003)
-
[Publications] Taichi Ito, Takeo Yamaguchi: "Various functions of Molecular recognition ion gating membrane - control of hydrostatic flux, diffusion of solute, and osmotic pressure -"Abstracts of the 4th IFOC (International Forum on Chemistry of Functional Organic Chemicals)(学会発表要旨). vol.1. 167 (2003)