微粒子の異方性を活用した新規ゲル微粒子集積システムの開発

利用微粒各向异性开发新型凝胶微粒累积系统

基本信息

批准号：
20J21790
负责人：
本田健士郎
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題の目標としてゲル微粒子に固体成分を複合化することにより、異方性を活用した微粒子の自己組織化システムを構築することが挙げられる。そのため、本研究では異方性を有する固体微粒子存在下で実施する沈殿重合により新規複合微粒子を開発し、微粒子集積システムを提案することを検討した。始めに、既往研究として報告した楕円状ゲル微粒子の合成において最大の課題点であった、楕円状ポリスチレン微粒子の高収量化の方法を模索した。従来は、熱可塑性のPVAフィルム内にポリスチレン微粒子を包埋し、得られた微粒子フィルムに熱処理を加え延伸する手法を用いていた。本研究の提案としてエレクトロスピニング法を活用し、楕円状ポリスチレン微粒子の収量を向上させることを検討したが、従来法のように微粒子の形状を揃えることが困難であった。そのため、微粒子の高収量化においては、膜延伸法のスケールを改善することが妥当であると考えられる。次に、固体微粒子に対しゲル成分を複合化する過程において複合構造の制御を試みた。従来の複合化手法では、固体微粒子に対し導入できるゲル成分に限界があることが経験的に知られていた。そこで、ゲルシェル成分のモノマーの添加方法に工夫をすることで、導入できるゲル成分の量（シェル厚）が変わる事が明らかになったため、コアシェル比などを制御することが可能な知見を得た。

该研究项目的目标是通过将固体成分与凝胶微粒结合来构建利用各向异性的微粒自组装系统。因此，在本研究中，我们通过在各向异性固体颗粒存在下进行沉淀聚合来开发新型复合颗粒，并考虑提出颗粒累积系统。首先，我们寻求一种提高椭圆形聚苯乙烯微粒产率的方法，这是先前研究报道的椭圆形凝胶微粒合成中的最大挑战。以往，采用将聚苯乙烯微粒埋入热塑性PVA膜中，对得到的微粒膜进行热处理、拉伸的方法。作为这项研究的建议，我们考虑使用静电纺丝来提高椭圆形聚苯乙烯微粒的产率，但很难像传统方法那样使微粒的形状均匀。因此，为了提高细颗粒的收率，认为适当提高膜拉伸方法的规模。接下来，我们尝试在凝胶成分与固体颗粒复合的过程中控制复合结构。根据经验已知，使用传统的复合方法，可以引入固体微粒中的凝胶组分的量是有限的。因此，已经清楚的是，可以通过修改凝胶壳成分单体的添加方法来改变可引入的凝胶成分的量（壳厚度），并且我们已经获得了可以控制核的知识。 -壳比。