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2015 Fiscal Year Annual Research Report

マクロスケールでの自己組織体の構築と究極の”超分子”の創製

Research Project

Project/Area Number 26620103
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

原田 明  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80127282)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords超分子科学 / 自己集合 / 自己組織化 / シクロデキストリン / ホスト―ゲスト相互作用 / ヒドロゲル / 集合体形成制御
Outline of Annual Research Achievements

ABC集合体の作製と自己集合制御によるパターン形成 フェロセン(Fc)ゲストゲルはβシクロデキストリン(βCD)ゲルと選択的に接着する。一方で酸化されたFc+ゲルとβCDゲルは接着しない。この性質を生かして、ポリスチレンスルホン酸塩を骨格に有するSSNaゲルをFc+ゲルと混合し、イオン相互作用を通した接着を試みた。その結果、3種のゲルを混合するとABCタイプの配列を持った自己集合体を形成した。
ゲストポリマービーズとホストポリマービーズを用いたパターン形成 ホストゲルとゲストゲルを球形にした場合には、球形サイズに応じて、様々な集合体パターン形成を試みた。両者の球形サイズが同一であれば、均一に分散したパターン形成が予測される。一方で、ホストゲル、またはゲストゲルの機能性官能基の修飾能動に応じて、形成される集積体の計上に依存性が確認された。修飾濃度が高いときには線上の集積体が形成され、修飾濃度が低いときには、球状の集積体が形成された。
究極の“超分子”の創製 究極の“超分子”として、超分子ゲルから形成されたビーズを用いて、自己組織化によるロタキサン形成を試みた。それぞれのパーツはモールドを用いて作製し、目で見えるサイズで観察された。自己組織化によるロタキサン形成を超分子ゲルのビーズを用いた試みであり、その超分子ゲル表面での分子認識能と選択性を持って、組織体を作製することに成功した。

  • Research Products

    (47 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (40 results) (of which Int'l Joint Research: 18 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A Light-Controlled Release System Based on Molecular Recognition of Cyclodextrins2015

    • Author(s)
      Lee, I. E. T.; Hashidzume, A.; Harada, A.
    • Journal Title

      Macromol. Rapid Commun.

      Volume: 36 Pages: 2055-2059

    • DOI

      10.1002/marc.201500389

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manual control of catalytic reactions: Reactions by an apoenzyme gel and a cofactor gel2015

    • Author(s)
      Kobayashi, Y,: Takashima, Y.; Hashidzume, A.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Pages: 16254

    • DOI

      10.1038/srep16254

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Macroscopic Self-assembly Based on Complementary Interaction between Nucleobase Pairs2015

    • Author(s)
      Nakahata, M.; Takashima, Y.; Hashidzume, A.; Harada, A.
    • Journal Title

      Chem. Eur. J.

      Volume: 21 Pages: 2770-2774

    • DOI

      10.1002/chem.201404674

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adhesion between Semihard Polymer Materials Containing Cyclodextrin and Adamantane Based on Host–Guest Interactions2015

    • Author(s)
      Kakuta, T.; Takashima, Y.; Sano, T.; Nakamura, T.; Kobayashi, Y.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Pages: 732-738

    • DOI

      10.1021/ma502316d

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cyclodextrin-based Chemo- and pH-Responsive Polymer Systems for Pharmaceutical and Biomedical Applications2015

    • Author(s)
      Harada, A.; Hashidzume, A.
    • Journal Title

      Chemoresponsive Materials: Stimulation by Chemical and Biological Signals

      Volume: 7 Pages: 167-207

    • DOI

      10.1039/9781782622420-00167

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] イオンの有無で分子認識に基づく接着を制御する機能性ゲルの開発2015

    • Author(s)
      中村貴志・原田明
    • Journal Title

      工業材料

      Volume: 63 Pages: 51-55

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Purification of Chiral Compound Using Monoclonal Antibodies for a Binaphthol Derivative2016

    • Author(s)
      Adachi, T.; Odaka, T.; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス, 京都府京田辺市
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] A Light-Controlled Release System Based on Molecular Recognition of Cyclodextrins2016

    • Author(s)
      Lee, I.; Hashidzume, A.; Harada, A.
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス, 京都府京田辺市
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Preparation of polyrotaxane-conteining polymeric materials aiming for improvement in mechanical property2016

    • Author(s)
      Koyanagi, K..; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス, 京都府京田辺市
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Flexible, tough, and self-healable polymeric materials using molecular recognition2016

    • Author(s)
      Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス, 京都府京田辺市
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-27
  • [Presentation] Macroscopic self-assembly and self-healing through molecular recognition2016

    • Author(s)
      Harada, A.
    • Organizer
      HeKKSaGOn Kyoto Winter School 2016 “From Materials to Life: Multidisciplinary Challenges”
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2016-02-15 – 2016-02-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reversible Bonds Make Materials Flexible, Tough, and Self-healable2016

    • Author(s)
      Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      HeKKSaGOn Kyoto Winter School 2016 “From Materials to Life: Multidisciplinary Challenges”
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2016-02-15 – 2016-02-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Macroscopic self-assembly through molecular recognition2015

    • Author(s)
      Harada, A.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stimuli-responsive polymer gels formed by host-guest interactions2015

    • Author(s)
      Harada, A.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Adhesion between materials using host-guest interaction and covalent bond formation reaction2015

    • Author(s)
      Sekine, T..; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional supramolecular polymeric materials based on redox-responsive host-guest interaction2015

    • Author(s)
      Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Polymerization mediated by RAFT agents bearing cyclodextrin moieties2015

    • Author(s)
      Koyanagi, K..; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Adhesion of gels and glass substrates using covalent bond formation reactions2015

    • Author(s)
      Sekine, T..; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] pH- and sugar-responsive gel assemblies based on boronate-catechol interactions2015

    • Author(s)
      Mori, S.; Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Adhesion between polymeric gels using various non-covalent interactions2015

    • Author(s)
      Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-assembly behavior of crosslinked poly(sodium acrylate) microparticles based on molecular recognition2015

    • Author(s)
      Itami, T.; Hashidzume, A.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    • Organizer
      PACIFICHEM 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ポリロタキサンを基盤とする可逆的な結合を利用した機能性材料の作製2015

    • Author(s)
      森 祥子・ 中畑雅樹・高島義徳・原田 明
    • Organizer
      第5回 CSJ化学フェスタ2015
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Year and Date
      2015-10-13 – 2015-10-15
  • [Presentation] ホスト-ゲスト相互作用と共有結合形成を利用した異種材料間の接着による融合マテリアルの作製2015

    • Author(s)
      関根 智子・ 高島 義徳・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] 4分岐ポリマーを用いた超分子硬質材料の作製とその自己修復性2015

    • Author(s)
      佐野 孝明・ 高島 義徳・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] 可逆的な結合を利用したポリロタキサンに基づく機能性材料の作製2015

    • Author(s)
      森 祥子・ 中畑 雅樹・高島 義徳・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] 高分子側鎖におけるホスト-ゲスト相互作用を利用した強靭性・自己修復性材料の作製2015

    • Author(s)
      中畑 雅樹・ 高島 義徳・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] 分子認識を基盤としたマイクロ粒子の自己組織化挙動2015

    • Author(s)
      伊丹 隆浩・ 橋爪 章仁・山口 浩靖・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] ポリロタキサンを組み込んだ超分子ゲルの開発と物性評価2015

    • Author(s)
      呑村 優・ 中畑 雅樹・高島 義徳・山口 浩靖・原田明
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-15 – 2015-09-17
  • [Presentation] ボロン酸‐ジオールの可逆的な結合を利用した超分子材料の作製2015

    • Author(s)
      森 祥子・ 中畑雅樹・高島義徳・原田 明
    • Organizer
      第61回高分子研究発表会
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-15
  • [Presentation] ホスト―ゲスト相互作用を用いた硬質材料間の接着と自己修復材料の作製2015

    • Author(s)
      佐野孝明・ 高島義徳・原田 明
    • Organizer
      第61回高分子研究発表会
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-15
  • [Presentation] 様々な分子認識を利用したゲル接着システムの構築2015

    • Author(s)
      中畑雅樹・ 高島義徳・原田 明
    • Organizer
      第61回高分子研究発表会
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-15
  • [Presentation] ビナフトール誘導体の光学異性を識別するモノクローナル抗体の作製とキャラクタリゼーション2015

    • Author(s)
      安達琢真・ 尾高友紀・山口浩靖・原田 明
    • Organizer
      第61回高分子研究発表会
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-15
  • [Presentation] Polymerization Mediated by RAFT Agents Bearing Cyclodextrin Moieties for Monomer Inclusion2015

    • Author(s)
      Koyanagi, K.; Takashima, Y.; Yamaguchi, H.; Harada, A.
    • Organizer
      10th ISMSC-2015
    • Place of Presentation
      Palais des congrès, Strasbourg, France
    • Year and Date
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-healing materials based on polyrotaxane using reversible bonds2015

    • Author(s)
      Mori, S.; Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      10th ISMSC-2015
    • Place of Presentation
      Palais des congrès, Strasbourg, France
    • Year and Date
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Macroscopic Self-assembly Based on Complementary Interaction between Nucleobase Pairs2015

    • Author(s)
      Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      10th ISMSC-2015
    • Place of Presentation
      Palais des congrès, Strasbourg, France
    • Year and Date
      2015-06-28 – 2015-07-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cyclodextrin-Based Supramolecular Switches2015

    • Author(s)
      Harada, A.
    • Organizer
      Gordon Research Conference "Artificial Molecular Switches & Motors"
    • Place of Presentation
      Stonehill College ,Easton, MA
    • Year and Date
      2015-06-07 – 2015-06-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 超分子を利用したタフポリマーの設計と合成2015

    • Author(s)
      原田明
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
    • Invited
  • [Presentation] 共有結合形成反応を利用した材料の接着2015

    • Author(s)
      関根智子・高島義徳・原田明
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Presentation] モノマー認識部位を導入したROMP触媒の開発と評価2015

    • Author(s)
      小柳昂平・高島義徳・山口浩靖・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Presentation] キラルを識別するモノクローナル抗体の作製とキャラクタリゼーション2015

    • Author(s)
      安達琢真・尾高友紀・山口浩靖・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Presentation] ポリロタキサンを基盤とする可逆的な結合を介した機能性材料の作製2015

    • Author(s)
      森祥子・中畑雅樹・高島義徳・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Presentation] 鈴木・宮浦クロスカップリング反応、及びホスト-ゲスト相互作用を利用した材料の接着2015

    • Author(s)
      関根智子・大西裕介・高島義徳・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Presentation] 核酸塩基対の相補的な相互作用を利用した接着システムの構築2015

    • Author(s)
      中畑雅樹・高島義徳・原田 明
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2015-05-27 – 2015-05-29
  • [Presentation] Macroscopic Self-Assembly and Self-Healing through Molecular Recognition2015

    • Author(s)
      Harada, A.
    • Organizer
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextrin Symposium
    • Place of Presentation
      Kumamoto Prefectural Community Center "PAREA", Kumamoto City, Japan
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Redox-Responsive Macroscopic Gel Assembly Based on Host-Guest and Ionic Interactions2015

    • Author(s)
      Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextrin Symposium
    • Place of Presentation
      Kumamoto Prefectural Community Center "PAREA", Kumamoto City, Japan
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-healing Materials Cross-linked between Polyrotaxane and Polymer with Phenylboronic Acid2015

    • Author(s)
      Mori, S.; Nakahata, M.; Takashima, Y.; Harada, A.
    • Organizer
      Joint Conference of 8th Asian Cyclodextrin Conference and 32nd Cyclodextrin Symposium
    • Place of Presentation
      Kumamoto Prefectural Community Center "PAREA", Kumamoto City, Japan
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-16
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 大阪大学理学研究科基礎理学プロジェクトセンター 原田グループ

    • URL

      https://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/harada/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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