研究?知财戦略机构 学内フォーマット集
新素材开発研究所
| 研究所名 | 新素材开発研究所 | ||
| 研究课题名 | 生体分子によるナノ粒子の生成と配列化 | ||
| 研究所概要 | （研究目的?成果达成のイメージ） 十亿分の一メートル（ナノメートル）の构造を持つナノ材料は，バルク材料にはない优れた物理的?化学的特性を有しており，様々な产业分野での応用が期待されている。大きな材料の切削によって细かい构造を作り出していく従来の微细加工技术では，百ナノメートル以下の微细构造を実现することは困难である。本研究所は，生体分子の自己组织化现象を利用してナノメートルレベルの精度を持つ周期构造材料を作り出す，新たな材料制御法を确立することを目指している。生物は均一で制御された高分子の生成と自己组织化をもとに，数ナノメートルの分子の世界から数メートルの多细胞生物の个体まで実に巧みに组み立てられている。この幅広い制御システムを，现在使われている物理的，化学的手法と併用すれば，今まで不可能であった素材の生成や加工，组み立てができると考えられる。本研究所では，金属，诱电体，磁性体などのナノ粒子をタンパク质を利用して生成させることをめざす。タンパク质の自己组织化を利用することにより，粒子サイズや配列周期の均一性は分子レベルで保証されるため，従来にない空间精度を実现することができるだろう。こうして生成したナノ构造材料は，高密度磁気记忆素子，フォトニック结晶，原子光学素子，化学触媒，薬剤运搬など，様々な応用が期待される。それぞれの材料について光学特性，力学特性，生化学特性，电気的特性を明らかにし，実用可能な新材料として提案することが，本研究所の最终目的である。 （研究実施概要） 生体物质は生物の长い地球上の歴史を通じて取捨选択され効率化をはかってきた。特にタンパク质はナノメートルサイズの机能性分子であり，人工的に作りうる装置や素子に比べて圧倒的な性能を夸っている。本研究はこのような生体物质を利用して，高密度磁気记忆素子，フォトニック结晶，原子光学素子，化学触媒，薬剤运搬など，様々な応用に利用し，それぞれの材料について光学特性，力学特性，生化学特性，电気的特性を明らかにして，実用可能な新材料として提案することが最终目的である。 昨年度まではタンパク质フェリチンを用いて，强磁性体鉄，インジウム，アルミニウム，亜铅のナノ粒子などのさまざまな无机物质ナノ粒子を生成することを试みた。また，そのナノ粒子をシリコン基板上に规则正しく配列させることに成功した。 今年度はさらに広い分野への応用をめざして，1．フェリチンを用いた生体亲和性の高いカルシウムナノ粒子の作製とその原理の解明，2．繊维状ハイドロキシアパタイトを用いた骨诱导性のある枠组み（スキャフォルド）の构筑，3．贰厂搁による狈础顿笔贬辞虫颈诲补蝉别やチロシナーゼ酵素の立体构造の解明，4．ナノパターンをめざした微粒子のレーザトラップ技术の开発，5．生体物质のテラヘルツ分光をめざした分光器の开発，6．超音波キャビテーションによる発生する気泡のダイナミクス，およびソノルミネセンスの研究，7．多结晶粒界への低融点金属の拡散と脆化，8．クラスレートハイドレートや氷结晶の成长过程のダイナミクスに関する研究，などについて研究を行った。 |
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| 研究者 | 所属 | 职 | 氏名 |
| 理工学部 | 教授 | 吉村英恭 | |
| 理工学部 | 教授 | 小泉大一 | |
| 理工学部 | 教授 | 立川真树 | |
| 理工学部 | 教授 | ||
| 理工学部 | 助教授 | 平冈和佳子 | |
| 理工学部 | 助教授 | 小田岛仁司 | |
| 理工学部 | 助教授 | 长岛和茂 | |
| 农学部 | 讲师 | 铃木博実 | |
| 研究期间 | 2004.4～2009.3 | ||
| リンク | |||