Characteristic phase separation dynamics guided by interfacial properties and its visualization

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本研究は高分子固着液滴（sessile droplet）の乾燥過程にともなう相分離構造形成における、(i)高分子濃度、(ii)脂質分子の添加の有無に着目して実験を進めている。2022年度は、前年度の(i)高分子濃度に着目して行った、ポリエチレングリコール（PEG）、デキストラン（Dex）希薄溶液からなる固着液滴のガラス基板表面における筋状の特徴的な乾燥パターン形成（Life 2022, 12(3), 373; https://doi.org/10.3390/life12030373 ）の成果に基づき、(ii)脂質添加の有無による相分離過程と相分離構造の相違についての実験を進めた。そこでまずは、一般的な構造脂質であるホスファチジルコリンを添加した場合のPEG-Dex水溶液の相分離にともなう乾燥パターン形成について調査・実験を行った。その結果、脂質添加がない場合と同じPEG/Dex組成、濃度条件であっても、脂質添加の有無により、固着液滴の乾燥パターンが著しく変化することを見出した。蛍光修飾したPEGおよびDex、さらに、蛍光脂質を添加し、乾燥過程を観察したところ、脂質添加の有無により、乾燥にともなって生じる相分離構造に違いがあることが分かった。合わせて、脂質添加の有無により、乾燥初期の接触角にも差があることを見出した。また、液滴の乾燥過程の可視化についても取り組んだ。具体的にはある種の蛍光分子を高分子溶液中に混合、固着液滴を作成し、蒸発・乾燥する過程を観察したところ、乾燥過程を可視化できる可能性を見出した。これらの研究成果についてまとめ、学会等において発表を行った。