力学応答性高分子複合体の動的らせん形成を利用する生体内応力の検出

利用机械响应聚合物复合物的动态螺旋形成检测体内应力

• 批准号: 23750139
• 负责人: 白木 智丈
• 金额: $ 3万
• 依托单位: (財)九州先端科学技術研究所
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23750139/
• 关键词: らせん; 多糖; 共役高分子; 超分子; 包接; 刺激応答性; 力学応答

微小領域で発生する力を検出・測定できるナノ材料は、細胞中で働く力や動き及びその作用を分析する手法への応用が考えられため、細胞の分化などの生命現象の解明や癌医療・再生医療に貢献する新技術を創出することが期待される。本研究では、超分子化学的手法により独自に開発した刺激応答性らせん状高分子複合体の創製技術を利用し、新たに外力によって光学特性変化を導くことを原理とする力学応答性プローブの開発を進めている。今回、開発に成功した技術を以下に記す。1.高発光効率を示すプローブの創製:従来、ポリチオフェン誘導体などの一般に量子収率の低い共役高分子とらせん多糖との複合化に成功していたが、量子収率の高いポリフルオレン誘導体との複合体は得られていなかった。今回、主鎖骨格を新たにデザインしたポリフルオレン誘導体を合成した結果、らせん多糖との複合化が可能となり、量子収率が水中で0.7を超えるプローブを得ることに成功した(従来系では0.04程度)。2.プローブと高分子マトリックスとの複合化法の開発:延伸などの力学作用に対する応答性を評価するために、プローブを高分子マトリックス中に分散・固定化したフィルム等を作製した。ここでは、クリックケミストリーの利用により、プローブにポリエチレングリコール鎖やポリNイソプロピルアクリルアミド鎖などを任意の割合で導入できる技術を開発した。その結果、プローブが均一に分散性した製膜性の良いフィルムを調製できることを確認した。現在、力学刺激に対する応答性について検証を進めている。以上のように、多様な分子設計が可能な本刺激応答性高分子複合体は、本研究目的である細胞に利用可能な力学応答性プローブをはじめとして、種々のナノスマートマテリアルを開発するために有用な新素材となりうることを見出した。

Tiny areas で 発 raw す る force を 検 out, determination of で き る ナ は ノ material, cells で 働 く や move き and び そ の function を す る gimmick へ の 応 tested え in が ら れ た め, cell differentiation な の ど の life phenomenon の interpret や carcinoma medical, regeneration medical に contribution す る を new technology makes す る こ と が expect さ れ る. This study で は, supramolecular chemistry of に よ り に alone open 発 し た stimulus 応 a sexual ら せ ん shape polymer complex の created using を し, new た に force に よ っ て optical properties - the を guide く こ と を principle と す る mechanics 応 a sexual プ ロ ー ブ の open 発 を into め て い る. This time, the development of に was successful. Youdaoplaceholder1 technology を the following に records す. 1. High light 発 を working rate in す プ ロ ー ブ の created: 従, ポ リ チ オ フ ェ ン inductor な ど の に general quantum の 収 rate low い "polymer と ら せ ん polysaccharide と composite の に successful し て い た が, high rate of quantum 収 の い ポ リ フ ル オ レ ン inductor と の complex は must ら れ て い な か っ た. Today back, main collarbone を new た に デ ザ イ ン し た ポ リ フ ル オ レ ン inductor を synthetic し た results, ら せ ん polysaccharide と composite の が may と な り, quantum 収 rate で が water 0.7 を super え る プ ロ ー ブ を have る こ と に successful し た (従 to で は 0.04 degree). 2. プ ロ ー ブ と polymer マ ト リ ッ ク ス と composite の method の open 発 : extension な ど の mechanics に す seaborne る 応 a sexual を review 価 す る た め に, プ ロ ー ブ を polymer マ ト リ ッ ク ス に in scattered, immobilized し た フ ィ ル ム を cropping systems such as し た. こ こ で は, ク リ ッ ク ケ ミ ス ト リ ー の using に よ り, プ ロ ー ブ に ポ リ エ チ レ ン グ リ コ ー ル lock や ポ リ N イ ソ プ ロ ピ ル ア ク リ ル ア ミ ド lock な ど を arbitrary cut close で の import で き る technology を open 発 し た. そ の results, プ ロ ー ブ が に uniform dispersion し た membranous system の good い フ ィ ル ム を modulation で き る こ と を confirm し た. Now, the mechanical stimulus に proves する応 answirability に に て検 て検 を further めて る る る. Above の よ う に, many others な が molecular design may な stimulus 応 a polymer complex は, the purpose of this study で あ に る cells may use な mechanics 応 a sexual プ ロ ー ブ を は じ め と し て, kind of 々 の ナ ノ ス マ ー ト マ テ リ ア ル を open 発 す る た め に な useful new material と な り う る こ と を shows し た.

项目成果

ポリチオフェンの不斉凝集を読み出しに利用する糖のパターン認識

使用聚噻吩不对称聚集进行糖模式识别以进行读出

• 发表时间: 2012
• 作者: 白木智丈;土屋陽一;DAWN Arnab;新海征治
• 通讯作者: 新海征治

Responsive polymer complex fabrication through supramolecular wrapping with helix-forming polysaccharide derivatives obtained by a click reaction

通过用点击反应获得的螺旋形成多糖衍生物进行超分子包裹来制造响应性聚合物复合物

• 发表时间: 2011
• 作者: Tomohiro Shiraki;Arnab Dawn;Thi Ngoc Lien Le;Youichi Tsuchiya;Shun-ichi Tamaru;Seiji Shinkai
• 通讯作者: Seiji Shinkai

Heat and light dual switching of a single-walled carbon nanotube/thermo-responsive helical polysaccharide complex: a new responsive system applicable to photodynamic therapy

单壁碳纳米管/热响应性螺旋多糖复合物的热光双重切换：一种适用于光动力治疗的新型响应系统

• DOI: 10.1039/c1cc11288k
• 发表时间: 2011
• 期刊: Chem. Commun.
• 作者: Shiraki;Tomohiro; Dawn;Arnab; Lien;Le Thi Ngoc; Tsuchiya;Youichi; Tamaru;Shun-ichi; Shinkai;Seiji
• 通讯作者: Seiji

One-dimensional Nanowires of Conjugated Polymers and Carbon Nanotu bes Functionalized by Helical Polysaccharide Wrapping

螺旋多糖包裹功能化共轭聚合物和碳纳米管的一维纳米线

• 发表时间: 2012
• 作者: Tomohiro Shiraki;Arnab Dawn;Youichi Tsuchiya;Seiji Shinkai
• 通讯作者: Seiji Shinkai