機能物質偏在固定粒子の創製と応用

功能物质不均匀分布固定颗粒的制备及应用

基本信息

批准号：
05J08147
负责人：
鈴木大介
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Tokyo (2007)Keio University (2005-2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

自ら一定リズムを示して体積変化をするゲル微粒子(自励振動ゲル微粒子)の創製を試みた。周期的に金属触媒が酸化還元振動するBZ反応の金属触媒(Ru(bpy)_3錯体)を、ゲル微粒子の自律駆動源としてゲル微粒子内部に固定化し、その錯体の酸化還元振動と同期したゲル微粒子の膨潤収縮振動を生起させることに成功した。このゲル微粒子の機能は、.従来研究されてきた温度・pH・光などの外部刺激に応答するゲル微粒子とは一線を画すものであると考えられる。このゲル微粒子が示す"自励振動"をより詳しく検討するために、微粒子合成時に与えるRu(bpy)_3錯体モノマー・架橋剤の影響を調べた。錯体モノマー量を増やすことで、微粒子合成時初期の粒子核の安定化が促され、得られる粒子径が小さくなることが分かった(最小粒子径〜200nm)。また、架橋密度の上昇は、粒子径分布を狭める効果があった。得られた一連の微粒子を用いて、自励振動に与える影響を調べたところ、Ru錯体固定量の増加は、大きな体積変化の生起につながり、また、架橋密度の増加は、振動リズムの変化につながることが分かった。結果的に、架橋密度を上昇させることは、振動周期の短縮につながった。このようなゲル微粒子は、自律的に体積振動するだけでなく、分散凝集を行き来する振動も発現した。これら自ら体積振動や分散凝集振動する新規ゲル微粒子は、新規マイクロポンプ、薬剤放出デバイスなどへの応用が期待させる。

我们试图创建表现出恒定节奏和变化体积的凝胶颗粒（自激发的振动凝胶颗粒）。 Bz反应的金属催化剂（RU（BPY）_3复合物），其中金属催化剂会定期振荡，将凝胶颗粒内部固定为凝胶颗粒的自主驱动源，并成功地与凝胶颗粒的溶胀和收缩振动与氧化剂的同步产生，并与氧化效率相结合。这些凝胶颗粒的功能被认为与对外部刺激有反应的凝胶颗粒不同，例如过去研究的温度，pH和光。为了进一步探索这些凝胶颗粒所表现出的“自激发振动”，我们研究了在合成细颗粒期间已应用的RU（BPY）_3复杂单体和交联的效果。发现增加复合单体的量会促进粒子合成开始时粒子核的稳定，从而导致粒径较小（最小粒径为200 nm）。此外，增加交联密度具有缩小粒径分布的效果。使用获得的一系列细颗粒，研究了对自激振动的影响，发现RU复合固定量的增加会导致发生较大的体积变化，交联密度的增加导致振动节奏的变化。结果，增加交联密度导致振动期缩短。这种凝胶颗粒不仅会振动，而且还表现出在分布式聚集之间传播的振动。这些新的凝胶颗粒振动体积，分散和凝结的颗粒预计将应用于新的微型泵和药物释放设备上。