• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2007 Fiscal Year Annual Research Report

外場として温度勾配を与えられた高分子溶液における分子特性解析

Research Project

Project/Area Number 19750100
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

喜多 理王  Tokai University, 理学部, 講師 (90322700)

Keywords高分子 / ソフトマター / 分子特性解析 / 非平衡熱力学 / 温度勾配 / ソレー係数 / Soret 効果 / 熱物質拡散
Research Abstract

自然界や生体は絶えず物質流やエネルギー流などにさらされていることから、生体高分子などの分子物性を調べる際には熱平衡状態における研究に加え、平衡から離れた系においてその性質を調べることが重要である。本研究では物理的に制御可能な非平衡実験系として温度勾配を外場として高分子溶液に作用させる。この際に観察される不可逆的な分子輸送と高分子物性との関連を明らかにするための研究を遂行している。その成果概要を記す。
1.流体に温度勾配を形成させ、そこで生じる物質流を計測するためのオリジナルな装置である熱拡散型強制レイリー散乱法(TDFRS法)を用いて、水溶性合成高分子(ポリイソプロピルアクリルアミド)のソレー係数測定を行った。さまざまな溶媒を用い比較した結果、温度勾配を駆動力とする高分子の拡散挙動が、分子間の相互作用に強く依存することを明らかにした。
2.多糖類(プルラン)を対象に、TDFRS法によりソレー係数の温度依存性の測定を行った。プルラン水溶液の熱物質拡散係数が室温付近と50度C付近では正負の符号が逆転する、つまりプルランは条件によって温度勾配の高温側と低温側の両方向に拡散することを見出した。この異常な振舞いは、通常のエネルギー的な解釈だけでは説明ができず、エントロピーの寄与を考慮したモデルによる解釈が必要であることを明らかにした。
3.タンパク質の高次構造の変化はアミロイド病などの疾病の原因になる。ここでは、外部環境を変化させた際のタンパク質の変性と凝集構造形成のダイナミクスを光散乱法により調べた。タンパク質分子が変性した後に、棒状の凝集体(アミロイド線維)や3次元網目構造(ゲル)を形成するといった段階的な構造形成のメカニズムが明らかになった。今後、温度勾配の存在下での構造形成を調べることで外場が作用しない場合と比較し、温度勾配がタンパク質の凝集体構造形成に与える影響を調べる。

  • Research Products

    (29 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (23 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 誘電分光による水混合系の特徴付けとフラクタル構造表現における幾何学的特性2008

    • Author(s)
      松本 佳祐、嶋崎 香、北村和也、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Journal Title

      東海大学紀要 理学部 43

      Pages: 127-143

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Universal concentration dependence of the Soret coefficient in aqueous systems2007

    • Author(s)
      S., Wiegand・H., Ning・R., Kita
    • Journal Title

      J. Non-Equilib. Thermodyn. 32

      Pages: 193-201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dielectric study on restricted molecules of liquid crystal and liposome2007

    • Author(s)
      S., Okudaira・S., Choe・M., Kosuge・S., K., Kundu・W., Yamamoto・R., Kita・N., Shinyashiki・S., Yagihara
    • Journal Title

      Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 32

      Pages: 823-826

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dielectric Relaxation and Dynamic Light Scattering Study of Liposome in the Aqueous Solution2007

    • Author(s)
      S., K., Kundu・S., Gi, Choe・W., Yamamoto・R., Kita・S., Yagihara
    • Journal Title

      MRS Symposium Proceedings 1019E

      Pages: 1019-FFO4-08

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] さまざまな時空領域におけるタンパク質と水のダイナミクス2007

    • Author(s)
      八木原 晋、新屋敷 直木、喜多 理王
    • Journal Title

      生物物理 47

      Pages: 302-308

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Transport phenomena of aqueous solutions of pullulan and dextran driven by temperatrue gradient2008

    • Author(s)
      Y, Kishikawa・R, Kita・N, Shinyashiki・S, Yagihara
    • Organizer
      The 5th Open Workshop for Chemistry of Biological Processes Created by Water and Biomolecules
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2008-01-24
  • [Presentation] Dynamics of Complex Structure Formation of BSA and HEWL Studied by Light Scattering2008

    • Author(s)
      K, Kagami・S, Fukuzawa・R, Kita・N, Shinyashiki・S, Yagihara
    • Organizer
      The 5th Open Workshop for Chemistry of Biological Processes Created by Water and Biomolecules
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2008-01-24
  • [Presentation] Observation of dynamics and fractal water/protein structures by dielectric spectroscopy2008

    • Author(s)
      S, Yagihara・K, Matsumoto・K, Kitamura・Y, Umino・Y, Hayashi・N, Shinyashiki・R, Kita
    • Organizer
      The 5th Open Workshop for Chemistry of Biological Processes Created by Water and Biomolecules
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2008-01-24
  • [Presentation] Ludwig-Soret Effect of Polymer Solutions and Gel-Particle Suspensions2007

    • Author(s)
      R, Kita
    • Organizer
      The 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2007-12-09
  • [Presentation] 誘電分光測定によるセメント水和物内での分子ダイナミクスの検証2007

    • Author(s)
      阿部 雄太、浅野 恵美、喜多 理王 新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      The 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-08
  • [Presentation] 誘電分光法によるポリメタクリル酸メチル/3-オクタノンの臨界挙動2007

    • Author(s)
      田村 雅生、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      The 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-08
  • [Presentation] 誘電分光によるPNiPAM溶液の分子ダイナミクス2007

    • Author(s)
      中野 慎也、佐藤 康弘、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋、須藤 誠一
    • Organizer
      The 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-08
  • [Presentation] デキストランおよびプルラン溶液のLudwig-Soret効果と光散乱法による分子特性解析2007

    • Author(s)
      岸川 友貴、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      The 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-08
  • [Presentation] PNiPAM水溶液の熱物質拡散現象2007

    • Author(s)
      佐藤 康弘、岸川 友貴、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      The 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-08
  • [Presentation] フラクタル構造表現による高分子溶媒混合系の特徴付け2007

    • Author(s)
      松本 佳祐、島崎 香、加藤 隼平、北村 和也、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      The 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-08
  • [Presentation] 光散乱法によるウシ血青アルブミン水溶液のゲル現象研究2007

    • Author(s)
      鏡 健太郎、瀬沼 祐己、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      The 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-08
  • [Presentation] 動的光散乱法による鶏卵白リゾチウムのアミロイド線維形成の観察2007

    • Author(s)
      福澤 慎吾、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      The 18th Symposium of The Materials Research Society of Japan
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-12-08
  • [Presentation] ルードビッヒ・ソレー効果による分子特性解析2007

    • Author(s)
      喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      東海大学産学連携フェア2007
    • Place of Presentation
      平塚
    • Year and Date
      2007-12-05
  • [Presentation] 物質・生体中の水構造の観測とその応用2007

    • Author(s)
      八木原 晋、新屋敷 直木、喜多 理王
    • Organizer
      東海大学産学連携フェア2007
    • Place of Presentation
      平塚
    • Year and Date
      2007-12-05
  • [Presentation] Dielectric relaxation and dynamic light scattering study of DNA in aqueous solution2007

    • Author(s)
      S. K. Kundu・R, Kita・N, shinyashiki・S, Yagihara・M, Shibayama
    • Organizer
      物性化学のフロンティア2007
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-11-21
  • [Presentation] 物質中の水構造の直接観測による物性・機能評価2007

    • Author(s)
      八木原 晋、新屋敷 直木、喜多 理王
    • Organizer
      神奈川県ものづくり技術交流会
    • Place of Presentation
      海老名
    • Year and Date
      2007-10-20
  • [Presentation] デキストランおよびプルラン水溶液のLudwig-Soret効果と光散乱法による分子特性解析2007

    • Author(s)
      岸川 友貴、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      第56回 高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-09-02
  • [Presentation] 誘電分光法によるPNIPAM溶液の分子ダイナミクス2007

    • Author(s)
      中野 慎也、佐藤 康弘、喜多 理王、須藤 誠一、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      第56回 高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-09-02
  • [Presentation] 高分子溶液の共存曲線測定および光散乱法による臨界点近傍における振る舞い2007

    • Author(s)
      田村 雅生、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      第56回 高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-09-02
  • [Presentation] PNIPAM溶液のLudwig-Soret効果と光散乱法によるPNIPAM溶液の特性解析2007

    • Author(s)
      佐藤 康弘、岸川 友貴、喜多 理王、新屋敷 直木、八木原 晋
    • Organizer
      第56回 高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-09-02
  • [Presentation] 広帯域時空間構造解析手法による水構造のキャラクタリゼーション2007

    • Author(s)
      八木原 晋、喜多 理王
    • Organizer
      水と生体分子が織り成す生命現象の化学 合同班会議
    • Place of Presentation
      白馬
    • Year and Date
      2007-08-08
  • [Presentation] Dielectric light and Scattering and dielectric spectroscopy of DNA and liposo me samples in dilute solutions2007

    • Author(s)
      S. K., Kundu・S, Chose・W, Yamamoto・R, Kita・S. Yagihara
    • Organizer
      6th European Biophysics Congress London 2007
    • Place of Presentation
      London, UK
    • Year and Date
      2007-07-16
  • [Presentation] Dielectric Relaxation and Dynamic Light Scattering Study of Liposome in the Aqueous Solution2007

    • Author(s)
      S. K., Kundu・S, Chose・W, Yamamoto・R, Kita・S. Yagihara
    • Organizer
      2007 MRS Spring Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2007-04-11
  • [Remarks]

    • URL

      http://pubweb.cc.u-tokai.ac.jp/rkita/Index.html

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi