Dynamics of polymer chains revealed by a single molecule detection in 7 dimensions

7维单分子检测揭示聚合物链动力学

• 批准号: 23350054
• 负责人: ITO SHINZABURO
• 金额: $ 12.31万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23350054/
• 关键词: 単一分子計測; 蛍光顕微鏡; 高分子薄膜; 分子運動; 単一分子; 高分子鎖; 薄膜; ダイナミクス

The current study developed a single molecule detection system, which allows the simultaneous observation of the position (x, y, z), orientation (theta, phi), and emission wavelength lambda, as a function of time t. This system enables us to completely record the motion of a single fluorescent molecule.The dynamics of poly(methyl acrylate) films was examined by the single molecule microscopy system developed here. The rotational motion in an ultra thin film with a thickness of 5 nm was suppressed compared to that in a three-dimensional bulk state. The detailed analysis of the molecular rotation revealed that the rotational relaxation time in the out-of-plane direction was 30-times longer than that in a bulk state and that the in-plane rotation in the ultra-thin film was almost the same as that in a bulk system. This indicates that the molecular rotation in an ultra-thin film is restricted only in the thickness direction.

当前的研究开发了单个分子检测系统，该系统允许同时观察位置（x，y，z），方向（theta，phi）和发射波长lambda，作为时间t的函数。该系统使我们能够完全记录单个荧光分子的运动。通过此处开发的单分子显微镜系统检查了聚（丙烯酸甲酯）膜的动力学。与三维体积状态相比，在厚度为5 nm的超薄膜中的旋转运动被抑制。对分子旋转的详细分析表明，在平面外方向上的旋转弛豫时间比在散装状态下的旋转时间长30倍，并且超薄膜中的平面旋转几乎相同在批量系统中。这表明超薄膜中的分子旋转仅在厚度方向上受到限制。

项目成果

ナノ光学イメージングによる高分子材料の構造評価

通过纳米光学成像评估聚合物材料的结构

• 发表时间: 2011
• 作者: 糸井弘行;西原洋知;石井孝文;R.Berenguer-Betrian;京谷隆;青木裕之
• 通讯作者: 青木裕之

Conformational Deformation of Single Polymer Chain at Interface under Shear Stress

剪切应力作用下单聚合物链界面的构象变形

• 作者: 青木裕之;黒田泰樹;伊藤紳三郎;Hiroyuki Aoki;野呂篤史;Hiroyuki Aoki
• 通讯作者: Hiroyuki Aoki

超解像光学三次元イメージングによる単一高分子鎖の形態評価

使用超分辨率光学三维成像评估单聚合物链的形态

• 发表时间: 2011
• 作者: 青木裕之;森一樹;伊藤紳三郎
• 通讯作者: 伊藤紳三郎

Conformation of Single Polymer Chain in Rubbed Thin Film Observed by Fluorescence Imaging

荧光成像观察摩擦薄膜中聚合物单链的构象

• DOI: 10.1021/la302513c
• 发表时间: 2012
• 期刊: Langmuir
• 影响因子: 3.9
• 作者: Toru Ube;Akihiko Shin;Hiroyuki Aoki;Shinzaburo Ito
• 通讯作者: Shinzaburo Ito

高分子ナノテクノロジーハンドブック、 第３章 近接場光

聚合物纳米技术手册，第 3 章近场光

• 发表时间: 2014
• 作者: 山岸忠明;塚崎裕希;生越友樹;青木裕之
• 通讯作者: 青木裕之