交互積層法を用いる高分子超薄膜ナノマテリアルの創製に関する研究

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一般的に交互積層法は静電的相互作用を利用するが、当研究室では弱い高分子間相互作用を積極的に用いても超薄膜形成が可能であることを、世界に先駆けて報告している。当研究課題では、様々な材質・形状の基板を用いて、ファンデルワールス相互作用、疎水性相互作用、タンパク質特異的相互作用、イオン種の拡散と静電的相互作用などの種々の相互作用を適用することで、新しい分野を開くためにも学術的にも重要な基礎研究を充実させるとともに、多くのマテリアル創出を試みている。平成23年度では申請書に記載された通り、交互積層ナノ薄膜による細胞の界面構造など「超薄膜の構造解析」を行ない、側鎖にオリゴエチレングリコール鎖を導入した新規ポリカーボネート誘導体を合成することで新しい「積層用の高分子合成」を達成した。また、ステレオコンプレックス形成を利用した交互積層法では、異なる立体規則性ポリメタクリル酸を用いて比較することで「超薄膜形成メカニズム」を検討し、ファンデルワールス相互作用が大きく影響することを示した。さらに、平面基板やナノ粒子のほかに、ナノ・マイクロサイズのキューブを基板とした交互積層法を試みて、中空材料の創出を試みた。無機・有機材料ハブリッド材料創製を交互浸漬法により実践し、臨床応用研究に結びつけるハイドロキシアパタイトアガロースゲルの報告を行なった。また、次年度以降に計画していたインクジェット装置利用の交互積層法についても予備的実験を行ない、迅速に交互積層膜が形成可能であることを見出した。以上、交互浸漬法によって実現可能な薄膜形成について基礎研究からマテリアル創出について研究活動を実践し、これらは学術論文および学会において広く報告した。