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両親媒性フラーレンからなる二重膜ベシクルの表面化学修飾による物性制御

通过表面化学修饰由两亲性富勒烯组成的双膜囊泡的物理性质控制

基本信息

批准号：
08J00932
负责人：
本間達也
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

私は,採用第3年度において,水溶性フラーレンからなる二重膜ベシクルの表面修飾について研究を行ってきた.高度に疎水化された種々のフラーレン分子は自己組織化し二重膜ベシクルを形成することを見出し、米国化学会誌に報告した。これらベシクルは,従来の二重膜ベシクルとは大きく異なり,その構成要素である両親媒性分子は、疎水-親水-疎水の構造を有するため、この両親媒性分子からなるベシクルは、きわめて疎水的な表面を有しておりながらも水に溶解するという特異な性質を有している.このベシクルは水中で,表面が高度に疎水的なアルキル鎖で覆われていることから,疎水性環境を呈示しているものと考えられる.そこで,種々の疎水分子をこのベシクル溶液と混合することで,これらのきわめて水溶性の低い分子が高濃度で水に溶解することが明らかとなった.さらに興味深いことに,このフラーレンベシクルは基板上に塗布可能であるほどの高い安定性を示すことが明らかとなった.フラーレンベシクル水溶液を基板上にスピンコーティングすることで,単層の均一膜を形成可能であった.原子間力顕微鏡による測定では基板上に密に詰まっているように観測されたが,高分解能走査型電子顕微鏡による測定によって,それぞれのベシクルが互いにくっつき合うことなく単分散していることが明らかとなった,これはベシクル上の疎水表面に由来するものと考えられる.さらにこの基板に対する水の接触角を測定したところ,高い撥水性を示すことが明らかとなり,新たな表面加工の手段としてのフラーレンベシクルの応用への道が拓かれた.また、これらのベシクル二重膜に対する水分子の透過性を、170 NMR法を用いて測定したところ、既存の分子二重膜の中でもっとも水を透過させにくい二分子膜であることが明らかとなった。この水の透過の過程を熱力学的に解析すると、この過程はエントロピーが障壁となっていることがわかり、エンタルピー項が支配的要因となる既存の分子二重膜への水透過とはまったく異なる機構であることが明らかとなった。以上の知見により、新規両親媒性分子である五重付加型フラーレンからなる二重膜ベシクルは、新規膜材料としての応用が期待される。

In addition, the third year of research on water solubility, water solubility and surface modification of double film was conducted. Highly hydrated species are self-organized and form a double membrane. This is reported in the Journal of the American Chemical Society. The structure of the hydrophilic and hydrophilic molecules is different, and the surface of the hydrophilic molecules is different from that of the hydrophilic molecules. The surface of the water is high, and the water environment is high. Water molecules are soluble in water at low concentrations and dissolved in water at high concentrations. In addition, the coating on the substrate may be of high stability. A single layer of uniform film may be formed on a substrate from an aqueous solution. Atomic Force Microscope Measurement: On the substrate, close contact, high resolution energy probe electron microscope Measurement: On the substrate, close contact. In addition, the contact angle of water against this substrate was measured, and it became clear that high water repellency was achieved, which opened up new methods for surface processing and new ways to make the surface of the substrate more usable. The permeability of water molecules through existing molecular double films was determined by 170 NMR. The process of water transmission is analyzed in thermodynamics. The process is dominated by the main causes of water transmission in the existing molecular double membrane. The above findings are expected to be used in the preparation of new film materials.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

パーフルオロアルキル基を有する両親媒性フラーレンからなる水溶性フルオラスベシクルの性質

全氟烷基两亲性富勒烯水溶性氟囊泡的性质

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
本間達也;原野幸治;磯部寛之;中村栄一;本間達也;本間達也
通讯作者：
本間達也

Chemistry of Fullerene Vesicles Made from Unusual Amphiphilic Fullerenes

由不寻常的两亲性富勒烯制成的富勒烯囊泡的化学性质

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
本間達也;原野幸治;磯部寛之;中村栄一;本間達也;本間達也;本間達也;本間達也
通讯作者：
本間達也

高度にフッ素化された表面を持つ水溶性フラーレンナノ集合体の構造と性質

具有高度氟化表面的水溶性富勒烯纳米组件的结构和性能

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
本間達也;原野幸治;磯部寛之;中村栄一;本間達也;本間達也;本間達也;本間達也;本間達也;本間達也;本間達也
通讯作者：
本間達也

In vivo gene delivery by cationic tetraamino fullerene

DOI：
10.1073/pnas.0909223107
发表时间：
2010-03-23
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
影响因子：
11.1
作者：
Maeda-Mamiya, Rui;Noiri, Eisei;Nakamura, Eiichi
通讯作者：
Nakamura, Eiichi

Surface Functionalization of Fullerene Bilayer Vesicles and Study of Water Permeability

富勒烯双层囊泡的表面功能化及透水性研究