単一高分子微粒子の光反応とセンシング

单一聚合物颗粒的光反应和传感

• 批准号: 10207203
• 负责人: 堀江 一之
• 金额: $ 33.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10207203/
• 关键词: 単一微粒子; デンドリマー; ハイドロゲル; エネルギー移動; 蛍光プローブ; コアシェル型微粒子; 両親媒高分子ユニマー; 光化学ホールバーニング; 近接場光学顕微鏡; 高分子微粒子; アセンブリング; サイズ効果; 光ホールバーニング; 世代数; 構造緩和; 色素-媒質相互作用

今年度は、昨年度から引き続き行ってきている単一色素を含む両親媒性高分子ユニマーの光化学ホールバーニングの研究に加えて、(1)高効率発光デンドリマーの合成とその単一微粒子分光および、(2)蛍光法による刺激応答性微粒子の単一微粒子観察とその評価を行った。前者については、コアにジフェニルアントラセン、表面にピレンを有する2世代のデンドリマー分子を合成した。溶液中337nmの光で主にピレンを励起した場合、デンドロンではピレンのエキシマー蛍光が観測されるが、デンドリマーではピレン由来の発光は全くみられず、コアからの発光のみが観測された。デンドリマー稀薄溶液から基板上に作成した凝集体微粒子は、溶液中よりも短い寿命を示した。また溶液中、凝集体いずれの場合も、エネルギー移動に由来する発光の立ち上がりは観測されず、エネルギー移動が非常に高速に起こると結論した。後者については、表面にpoly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM)を有し、環境に応じて粒径を変化させるコアシェル型微粒子のゲル内部もしくはヘア末端に、蛍光プローブであるダンシル基を導入し、シェル層のミクロな極性・粘性を評価した。水-アセトン混合溶媒中での微粒子の粒径は、通常の(コアシェル型でない)PNIPAMゲルと同様の挙動を示した。しかし、プローブ周囲の極性・粘性を反映する蛍光ピーク波長は、水中で微粒子とゲルとでは大きく異なり、微粒子のプローブ周囲が疎水的であると示唆された。水-メタノール、水-DMSO混合溶媒系でも同様の結果となった。共焦点レーザー走査型蛍光顕微鏡により、微粒子個々の観察を行ったところ、コアに相当する部分がシェル層より明るい像が得られた。以上の結果より、疎水性プローブであるダンシル基は、水中ではポリスチレンコア近傍に寄り集まると考えられる。

Our は, yesterday's annual か ら lead き 続 き line っ て き て い る 単 contains a pigment を む struck close pollination polymer ユ ニ マ ー の photochemical ホ ー ル バ ー ニ ン グ の research に plus え て, (1) the high rate of unseen 発 light デ ン ド リ マ ー の synthetic と そ の 単 a micro particle spectral お よ び, (2) 蛍 light に よ る stimulus 応 a sexual particles の 単 a micro particle 観 examine と そ 価 の assessment Youdaoplaceholder0 lines った. The former に つ い て は, コ ア に ジ フ ェ ニ ル ア ン ト ラ セ ン, surface に ピ レ ン を have す る 2 generation の デ ン ド リ マ ー molecular を synthetic し た. Solution 337 - nm の light で main に ピ レ ン を wound up し た occasions, デ ン ド ロ ン で は ピ レ ン の エ キ シ マ ー 蛍 light が 観 measuring さ れ る が, デ ン ド リ マ ー で は ピ レ ン origin の 発 light は full く み ら れ ず, コ ア か ら の 発 light の み が 観 measuring さ れ た. Youdaoplaceholder0, ドリ, ドリ, ドリ, に, <s:1>, た, and the short <s:1> lifetime を of <s:1>, を, を, を, を, を, を, を, and を in the ら substrate of a rarefied solution shows that た た. Collective い ま た solution, ず れ の も, エ ネ ル ギ ー mobile に origin す る 発 light の made ち が り は 観 measuring さ れ ず, エ ネ ル ギ ー mobile が very に high-speed に こ る と conclusion し た. The latter に つ い て は, surface に poly real (N - isopropylacrylamide) (PNIPAM) を し, environment に 応 じ て を particle size variations change さ せ る コ ア シ ェ ル type particles の ゲ ル internal も し く は ヘ ア end に 蛍 light プ ロ ー ブ で あ る ダ ン シ ル を import し, シ ェ ル layer の ミ ク ロ な polarity, sticky Sex を comment 価 た た. Water - ア セ ト ン で in the mixed solvent の の は particle size, usually の particles (コ ア シ ェ ル type で な い) PNIPAM ゲ ル と with others の 挙 dynamic を shown し た. し か し, プ ロ ー ブ weeks 囲 の polarity, viscosity を reflect す る 蛍 light ピ ー で は ク wavelength, the water particles と ゲ ル と で は big き く different な り, particles の プ ロ ー ブ weeks 囲 が 疎 water で あ る と in stopping さ れ た. The water-メ タノ メタノ メタノ で で and water-dmso mixed solvent systems were similar to the <s:1> results となった. Total focus レ ー ザ ー walkthrough type 蛍 light 顕 micromirror に よ り, particles 々 の 観 examine を line っ た と こ ろ, コ ア に quite す る part が シ ェ ル layer よ り Ming る い as が ら れ た. の above results よ り, water-based 疎 プ ロ ー ブ で あ る ダ ン シ ル は, water で は ポ リ ス チ レ ン コ ア nearly alongside に send り set ま る と exam え ら れ る.

项目成果

K.Yoshii,S.Machida,K.Horie,M.Itoh: "Photo-probe Study of Siloxane Polymers 4 : Low-temperature Structural Relaxation in Siloxane Polymers by Persistent Spectral Hole Burning"J.Non-Crystalline Solids. 272. 75-84 (2000)

K.Yoshii、S.Machida、K.Horie、M.Itoh：“硅氧烷聚合物的光探针研究 4：通过持久光谱孔燃烧实现硅氧烷聚合物的低温结构松弛”J.非晶固体。

J.He,K.Horie,R.Yokota: "Characterization of Polyimide Gels Crosslinked with Hexamethylene Diisocyanate"Polymer. 41. 4793-4802 (2000)

J.He、K.Horie、R.Yokota：“用六亚甲基二异氰酸酯交联的聚酰亚胺凝胶的表征”聚合物。

K. Yoshii, T. Yamashita, S. Machida, K. Horie, et al.: "Photo-Probe Study of Siloxane Polymers. I. Local Free Volume of an MQ-type Silicone Resin Containing Crosslinked Nanoparticles Probed by Photoisomerization of Azobenzene"J. Non-crystalline Solids. 24

K. Yoshii、T. Yamashita、S. Machida、K. Horie 等人：“硅氧烷聚合物的光探测研究。I. 通过偶氮苯光异构化探测含有交联纳米颗粒的 MQ 型有机硅树脂的局部自由体积”

T.Kino,S.Machida,K.Horie,Y.Morishima: "Nanoscopic Aggregation in Amphiphilic-random-copolymer Bulk Films Studied with Photochemical Hole Burning"Macromol.Chem.Phys.. (in press).

T.Kino、S.Machida、K.Horie、Y.Morishima：“利用光化学烧孔研究两亲性无规共聚物块状薄膜中的纳米聚集”Macromol.Chem.Phys..（出版中）。

T. Kino, S. Machida, K. Horie, et al.: "Photochemical Hole Burning Study of Unimacromolecular Micelles with Controlled Radii Embedded in Poly (vinyl alcohol)"Macromol. Chem. Phys.. 200. 1535-1541 (1999)

T. Kino、S. Machida、K. Horie 等人：“聚（乙烯醇）中嵌入受控半径的单大分子胶束的光化学烧孔研究”Macromol。