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ジアセチレン脂肪酸を原料とするディスク状分子集合体の構造制御と機能性膜材料の調製

以丁二炔脂肪酸为原料的盘状分子聚集体的结构控制及功能膜材料的制备

基本信息

批准号：
20K15129
负责人：
田口翔悟
金额：
$ 2.75万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

脂肪酸は溶媒環境によって二分子膜構造を構築することが知られており、機能性膜材料としての応用が期待されているが、その集合構造は不安定であり、構造制御のための基盤技術は確立されていない。一方で、長鎖脂質分子と短鎖界面活性剤分子から成る二分子膜集合体は水中での分子の配向と濃縮に適した集合体であるため、バイオミメティクスを利用した機能性膜材料の前駆体として最近注目されている。本研究では色調変化を利用した次世代型センシング材としての用途が期待されているジアセチレン骨格を持った脂肪酸(diacetylene, DA)分子の集合形態制御に挑戦し、二分子膜分子集合体を用いた新規な機能性膜材料の調製を目指す。そのため本研究は、①DA分子の分散・集合挙動の観察、②DA二分子膜分子集合体の調製、③Poly-DA (PDA)フィルムの調製、の順に実施し、上記目的を達成するための基礎的知見を集積しており、DA分子として10,12-tricosadiynoic acid (TCDA)および二分子膜構造維持のためのサポート分子としてリン脂質DMPCから成る分子集合体を用い、水中でのTCDA/DMPC/界面活性剤二分子膜集合体の構築条件を検討している。蛍光プローブ分子を用いた分子集合体の分光学的な特性解析手法が拡充された（パッキング密度および膜流動性）。また、それらの手法を用いたモデル分子集合体の組成および濃度が分子集合形態に及ぼす影響を明らかにした。そして、TCDA/DMPC/界面活性剤分子の混合比率に対する分子集合体の特性解析を実施し、将来的なPDAフィルム材料の作製に向けて必要な調製条件を明らかにした。さらに、上記分子集合体を用いた膜材料作製方法の一つとして、ベシクルフュージョン法による支持膜作製を実施し、ガラス基板上に展開された支持膜のパッキング密度の解析を進めている。

Fatty acid solvent environment for the construction of two molecular membrane structure, the formation of functional membrane materials, the use of structural instability, structural control and the establishment of substrate technology A long-chain lipid molecule and a short-chain interfacial active molecule are formed into a two-molecule membrane aggregate, and molecular alignment and concentration in water are utilized as precursors of functional membrane materials. This study aims to provide new guidance for the preparation of functional membrane materials by using the next generation of molecular aggregates of fatty acids (DA) in different colors. This study includes: (1) observation of dispersion and aggregation of DA molecules;(2) modulation of DA molecular assembly;(3) modulation of poly-DA (PDA) molecular assembly;(4) integration of DA molecular assembly with 10,12-tricosadioic acid (TCDA); and (5) maintenance of DA molecular assembly with lipid DMPC. The construction conditions of TCDA/DMPC/surfactant bilayer film assemblies in water were investigated. The analytical method of spectroscopic properties of molecular aggregates in light emitting molecules is described in detail below. The composition and concentration of molecular aggregates are clearly affected by the use of different methods. In this paper, the characteristics of molecular aggregates are analyzed according to the mixing ratio of TCDA/DMPC/surfactant molecules, and the necessary modulation conditions are specified for the production of PDA materials in the future. In this paper, the preparation method of film material for molecular assembly is described. The preparation method of support film is carried out. The analysis of the density of support film is carried out on the substrate.

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

脂肪酸と界面活性剤を用いたバイセル状集合体の調製

使用脂肪酸和表面活性剂制备双细胞聚集体

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
木村優太，田口翔悟，前田光治，山本拓司
通讯作者：
木村優太，田口翔悟，前田光治，山本拓司

Preparation of Bilayer Molecular Assembly from Fatty Acid and Detergent

脂肪酸和洗涤剂制备双层分子组装体

DOI：
10.1252/kakoronbunshu.47.51
发表时间：
2021
期刊：
KAGAKU KOGAKU RONBUNSHU
影响因子：
0.4
作者：
Taguchi Shogo;Kimura Yuta;Tachibana Yasuaki;Yamamoto Takuji;Umakoshi Hiroshi
通讯作者：
Umakoshi Hiroshi

The Fluidization Effect of a Bilayer Membrane on a Fatty Acid Vesicle by a Detergent

洗涤剂对双层膜对脂肪酸囊泡的流化作用