エマルション内の相分離を利用したゲルアクチェータの作製法の確立

利用乳液内相分离生产凝胶致动器的方法的建立

基本信息

批准号：
04J06355
负责人：
成田貴行
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1.ゲルの形態形成に関する実験的研究海草由来の多糖類の一種であるκ-カラギーナンの水溶液にカリウムイオンを拡散させてゲルを調整したところ非常に単純なシステムであるが、液晶領域が周期的に局在したゲルが創製された(Narita, T.et al. Langmuir 22,349-352(2006))このゲルは(1)一様なイオンの拡散が周期を持つマクロ構造を生み出すこと。(2)カラギーナンが多糖類の一種であること。(3)パターンのスケールが生体組織サイズであること等から生物の形態形成に類似するパターン形成であることが推測される。動物の形態発生時に見られる体節パターン及び染色体に現れるパフのパターンに類似したバンドパターンであることからも生物形態とゲルパターンを結び付ける上で非常に興味深い現象である。さらに別の多糖類において同様の実験を行ったところ植物形態の一部に類似したパターンを再現することに成功した。(投稿準備中)これらのゲルが形成するユニークな形態形成は相分離に強く依存していると考えられる。2.ゲル化と相分離の競合に関する研究ゲル化と伴に進行する相分離現象の詳細を明らかにすることを目的とした。寒天の主成分であるアガロースは代表的な物理ゲルとして知られている。寒天水溶液は温度の低下に伴いゲル化及び白濁することから下限臨界溶液温度持つ。そこで先ずアガロース水溶液においてゲル化と曇点の測定を行い相図を決定した。次に光散乱実験によってゲル内での相分離状態を明らかにすることを試みた。結果、今回の測定方法から得られるゲル化点と曇点は異なる温度で現れることが明らかになった。また、ゲルは常に曇点より高い温度で生成し、アガロース濃度によってゲル化点と曇点の関係は変化した。(投稿準備中)

1.凝胶形态发生的实验研究我们通过将钾离子扩散到κ-卡拉胶（一种来自海藻的多糖）的水溶液中制备了凝胶，虽然这是一个非常简单的系统，但我们发现液晶区域是周期性的。创建了局部凝胶（Narita, T. et al. Langmuir 22, 349-352 (2006)）。该凝胶具有以下特性：（1）均匀离子扩散产生周期性宏观结构。 (2)卡拉胶是多糖的一种。 (3)由于图案的尺度就是活体组织的大小，因此推测图案的形成与活体的形态发生相似。这种带状图案类似于动物形态发生过程中看到的体节图案和染色体上出现的蓬松图案，因此就连接生物形态和凝胶图案而言，这是一个非常有趣的现象。当他们用其他多糖进行类似的实验时，他们成功地再现了与某些植物形态相似的模式。（准备提交）这些凝胶形成的独特形态发生被认为强烈依赖于相分离。 2. 凝胶化和相分离之间的竞争研究本研究的目的是阐明随着凝胶化而进行的相分离现象的细节。琼脂的主要成分琼脂糖被称为典型的物理凝胶。琼脂水溶液随着温度降低而凝胶化并变得浑浊，因此它们具有较低的临界溶液温度。因此，我们首先通过测量琼脂糖水溶液的凝胶点和浊点来确定相图。接下来，我们试图通过光散射实验来阐明凝胶内的相分离状态。结果表明，使用该测量方法获得的凝胶点和浊点出现在不同的温度下。另外，凝胶总是在高于浊点的温度下形成，并且凝胶点和浊点之间的关系根据琼脂糖浓度而变化。（准备发帖）