大阪大学大学院理学研究科 附属基礎理学プロジェクト研究センター 原田グループ ロゴ
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分子認識を肉眼で見る



イオンによって接着-解離をコントロール

 CDの内孔に取り込まれて機能を阻害するビピリジル (bpy) を材料内に共に導入した高分子ヒドロゲル (CD-bpy gel) を作製し、金属イオンとbpyの反応を利用して接着を制御した。
  金属イオンが無い状態では疎水的なbpyはCDの内部に取り込まれており、CDの分子認識能は抑制されるためホスト-ゲスト相互作用による接着は起らなかった。しかしイオンが存在する条件では、イオンがbpyと反応し、親水的になったbpyがCDの内部から放出されるため、CDの分子認識能が発現した。そして、CDの内部に取り込まれるゲストとなる置換基を持つ特定のゲル (ここではt-ブチル基を持つtBu gel) に対して、ホスト−ゲスト相互作用を介した接着を示した。
 接着能の制御は可逆的に行うことができ、イオンを取り除くと接着能が無い元の状態に戻すことができた。さらに興味深いことに、金属イオンの種類によりCD-bpy gelの接着特性を制御できた。コバルト・ニッケル・銅・亜鉛などのイオンは接着能を示すが、鉄イオンはbpyと反応するにも関わらず接着能を発現しなかった。これは鉄イオンとbpyが、他のイオンの場合とは異なる化学量論比の錯体を作るため、高分子鎖同士を密に架橋し材料特性を変化させるためであることが分かった。

Nakamura, T.; Takashima, Y.; Hashidzume, A.; Yamaguchi, H.; Harada, A., Nature Communications 2014,5, 4622.
(DOI: 10.1038/ncomms5622)

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