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刺激応答性高分子ハンドブック

外部の刺激に応答して可逆的に性質を変化させる刺激応答性高分子の基礎から応用までパイオニアが揃って執筆。新しいアイデアがちりばめられたハンドブック。

商品概要

略称
刺激応答性高分子
商品 No.
bk3314
発刊日
2018年12月28日(金)
ISBN
978-4-86043-535-6
体裁
B5版 864頁
価格
66,000円(本体価格:60,000円)
送料
当社負担(国内)
発行
(株)エヌ・ティー・エス
問い合わせ
Tel:03-5857-4811 E-mail:info@rdsc.co.jp 問い合わせフォーム
監修
宮田 隆志
 関西大学 化学生命工学部 化学・物質工学科 教授
著者
納谷 昌実   北海道大学大学院総合化学院
小門 憲太   北海道大学大学院理学研究院 助教
佐田 和己   北海道大学大学院理学研究院 教授
清水 秀信   神奈川工科大学応用バイオ科学部 教授
岡部  勝   神奈川工科大学応用バイオ科学部 教授/ 学部長
猪股 克弘   名古屋工業大学大学院工学研究科 教授
則包 恭央   国立研究開発法人産業技術総合研究所電子光技術研究部門 研究グループ長
大内  誠   京都大学大学院工学研究科 教授
遊佐 真一   兵庫県立大学大学院工学研究科 准教授
青島 貞人   大阪大学大学院理学研究科 教授
金澤 有紘   大阪大学大学院理学研究科 講師
上垣外正己   名古屋大学大学院工学研究科 教授
佐藤浩太郎   名古屋大学大学院工学研究科 准教授
田中 一生   京都大学大学院工学研究科 教授
権  正行   京都大学大学院工学研究科 助教
中條 善樹   京都大学名誉教授
網代 広治   奈良先端科学技術大学院大学研究推進機構 特任准教授
川谷  諒   奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科
伊田 翔平   滋賀県立大学工学部 助教
廣川 能嗣   滋賀県立大学 理事長/ 学長
大塚 英幸   東京工業大学物質理工学院応用化学系 教授
青木 大輔   東京工業大学物質理工学院応用化学系 助教
高島 義徳   大阪大学高等共創研究院/ 大阪大学大学院理学研究科 教授
大﨑 基史   大阪大学大学院理学研究科 特任助教
原田  明   大阪大学大学院理学研究科 特任教授/JST-ImPACT
田中  航   京都大学大学院工学研究科
浜地  格   京都大学大学院工学研究科 教授
山中 正道   静岡大学理学部 准教授
向井 貞篤   京都大学大学院工学研究科 特定准教授
秋吉 一成   京都大学大学院工学研究科 教授
和田 健彦   東北大学多元物質科学研究所 教授
西村慎之介   同志社大学大学院理工学研究科
古賀 智之   同志社大学理工学部 教授
東  信行   同志社大学理工学部 教授
木村 俊作   京都大学大学院工学研究科 教授
有賀 克彦   国立研究開発法人物質・材料研究機構WPI-MANA 
         主任研究者/ 東京大学大学院新領域創成科学研究科 教授
伊藤 耕三   東京大学大学院新領域創成科学研究科 教授
原口 和敏   日本大学生産工学部 教授(研究所)
高橋  陸   北海道大学大学院生命科学院
龔 剣萍   北海道大学大学院先端生命科学研究院/ 国際連携研究教育局(GI-CoRE) 教授
酒井 崇匡   東京大学大学院工学系研究科 准教授
Li Xiang    東京大学物性研究所 助教
榊原 圭太   京都大学化学研究所 助教
辻井 敬亘   京都大学化学研究所 教授
南  秀人   神戸大学大学院工学研究科 准教授
森  秀晴   山形大学大学院有機材料システム研究科 教授
西澤佑一朗   信州大学繊維学部
鈴木 大介   信州大学繊維学部 准教授
呉羽 拓真   信州大学繊維学部
松井 秀介   信州大学繊維学部
渡邊 拓巳   信州大学繊維学部
藤井 秀司   大阪工業大学工学部 教授
中村 吉伸   大阪工業大学工学部 教授
竹岡 敬和   名古屋大学大学院工学研究科 准教授
野呂 篤史   名古屋大学大学院工学研究科 講師
松下 裕秀   名古屋大学 理事/ 名古屋大学大学院工学科 教授
今井 宏明   慶應義塾大学理工学部 教授
敷中 一洋   国立研究開発法人産業技術総合研究所化学プロセス研究部門 主任研究員
高松久一郎   山形大学大学院理工学研究科 研究支援者
川上  勝   山形大学大学院理工学研究科 准教授
古川 英光   山形大学大学院理工学研究科 教授
佐藤 尚弘   大阪大学大学院理学研究科 教授
柴山 充弘   東京大学物性研究所 教授
松岡 秀樹   京都大学大学院工学研究科 准教授
岩井  薫   奈良女子大学名誉教授
春藤 淳臣   九州大学大学院統合新領域学府 准教授
田中 敬二   九州大学大学院工学研究院 教授
青柳 隆夫   日本大学理工学部 教授
橋本  慧   横浜国立大学大学院工学研究院 特任教員(助教)
玉手 亮多   横浜国立大学大学院工学研究院 日本学術振興会特別研究員
渡邉 正義   横浜国立大学大学院工学研究院 教授
藤田 雅弘   国立研究開発法人理化学研究所開拓研究本部 専任研究員
前田 瑞夫   国立研究開発法人理化学研究所開拓研究本部 主任研究員
青木 隆史   京都工芸繊維大学大学院工芸科学研究科 准教授
岩﨑 泰彦   関西大学化学生命工学部 教授
嶋田 直彦   東京工業大学生命理工学院 助教
丸山  厚   東京工業大学生命理工学院 教授
大矢 裕一   関西大学化学生命工学部 教授
荏原 充宏   国立研究開発法人物質・材料研究機構
         国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 MANA 准主任研究者
石田 康博   国立研究開発法人理化学研究所創発物性科学研究センター チームリーダー
麻生 隆彬   大阪大学大学院工学研究科 准教授
菊池 明彦   東京理科大学基礎工学部 教授
星野  友   九州大学大学院工学研究院 准教授
三浦 佳子   九州大学大学院工学研究院 教授
長瀬 健一   慶應義塾大学薬学部 准教授
金澤 秀子   慶應義塾大学薬学部 教授/ 薬学部長
飯澤 孝司   広島大学大学院工学研究科 准教授
後藤 健彦   広島大学大学院工学研究科 助教
Eva Oktavia Ningrum 国立スラバヤ工科大学化学工学科
(Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Departmen Teknik Kimia Industri) 講師
山下 啓司   名古屋工業大学大学院工学研究科 教授
徳山 英昭   東京農工大学大学院工学研究院 准教授
田島  瑛   山形大学大学院理工学研究科
安藤 倫朗   山形大学大学院理工学研究科
伊藤 和明   山形大学大学院理工学研究科 教授
長崎 幸夫   筑波大学数理物質系 教授
田村 篤志   東京医科歯科大学生体材料工学研究所 准教授
由井 伸彦   東京医科歯科大学生体材料工学研究所 教授
朝山章一郎   首都大学東京大学院都市環境科学研究科 准教授
川上 浩良   首都大学東京大学院都市環境科学研究科 教授
宮本 寛子   愛知工業大学工学部 助教
藤井 翔太   北九州市立大学国際環境工学部 博士研究員
望月 慎一   北九州市立大学国際環境工学部 准教授
櫻井 和朗   北九州市立大学国際環境工学部 教授
坂口奈央樹   テルモ株式会社
小岩井一倫   テルモ株式会社
弓場 英司   大阪府立大学大学院工学研究科 准教授
樋口 真弘   名古屋工業大学大学院工学研究科 教授
関  隆広   名古屋大学大学院工学研究科 教授
生方  俊   横浜国立大学大学院工学研究院 准教授
氏家 誠司   大分大学理工学部 教授
嶋田源一郎   大分大学理工学部 助教
吉見 剛司   大分大学理工学部 助教
大山 俊幸   横浜国立大学大学院工学研究院 教授
須丸 公雄   国立研究開発法人産業技術総合研究所創薬基盤研究部門 上級主任研究員
高木 俊之   国立研究開発法人産業技術総合研究所創薬基盤研究部門 主任研究員
金森 敏幸   国立研究開発法人産業技術総合研究所創薬基盤研究部門 研究グループ長
白石 浩平   近畿大学工学部 教授
児島 千恵   大阪府立大学大学院工学研究科 准教授
浅沼 浩之   名古屋大学大学院工学研究科 教授
神谷由紀子   名古屋大学大学院工学研究科 准教授
北本 雄一   千葉大学グローバルプロミネント研究基幹(IGPR) 博士研究員
矢貝 史樹   千葉大学グローバルプロミネント研究基幹(IGPR) 教授
亀田 直弘   国立研究開発法人産業技術総合研究所ナノ材料研究部門 主任研究員
酒井 秀樹   東京理科大学理工学部/ 東京理科大学総合研究院界面化学研究部門 教授
赤松 允顕   東京理科大学理工学部 助教
酒井 健一   東京理科大学理工学部/ 東京理科大学総合研究院界面化学研究部門 講師
今堀 龍志   東京理科大学工学部 准教授
安積 欣志   国立研究開発法人産業技術総合研究所無機機能材料研究部門
         ハイブリッドアクチュエータグループ 研究グループ長
奥崎 秀典   山梨大学大学院総合研究部 教授
浦山 健治   京都工芸繊維大学材料化学系 教授
三俣  哲   新潟大学工学部 准教授/ 研究教授
河村 暁文   関西大学化学生命工学部 准教授
宮田 隆志   関西大学化学生命工学部 教授
松元  亮   東京医科歯科大学生体材料工学研究所 准教授
菅波 孝祥   名古屋大学環境医学研究所 教授
宮原 裕二   東京医科歯科大学生体材料工学研究所 教授/ 所長
石原 一彦   東京大学大学院工学系研究科 教授
小田 悠加   東京大学生産技術研究所 博士研究員
金野 智浩   東京大学大学院工学系研究科 特任准教授
内藤  瑞   東京大学大学院医学系研究科 特任研究員
吉永 直人   東京大学大学院工学系研究科
宮田完二郎   東京大学大学院工学系研究科 准教授
片岡 一則   東京大学大学院工学研究科 特任教授/
        公益財団法人川崎市産業振興財団
          ナノ医療イノベーションセンター センター長
片山 佳樹   九州大学大学院工学研究院応用化学部門 教授
菅原 勇貴   東京工業大学科学技術創成研究院 助教
山口 猛央   東京工業大学科学技術創成研究院 教授
吉田  亮   東京大学大学院工学系研究科 教授
直田  健   大阪大学大学院基礎工学研究科 教授
川守田創一郎     大阪大学大学院基礎工学研究科 助教
池下 雅広   大阪大学大学院基礎工学研究科
伊藤 大知   東京大学大学院医学系研究科疾患生命センター 准教授
西川 聖二   北海道大学大学院総合化学院
角五  彰   北海道大学大学院理学研究院 准教授
野村M. 慎一郎    東北大学大学院工学研究科 准教授
粕谷 有造   株式会社セルシード開発部門器材開発部
吉岡  浩   メビオール株式会社 代表取締役
大澤  友   株式会社資生堂グローバルイノベーションセンター
合田 丈範   凸版印刷株式会社総合研究所 リーダー研究員
発刊にあたって
刺激応答性高分子に魅せられて約30年が過ぎた。筆者が研究というものに少し足を踏み入れた学生時代には、 ゲルの体積相転移の発見から約10年が経ち、その普遍性が一般的に知られるようになっていた。 学術的な研究は少し落ち着いていたが、刺激応答性ゲルとしてドラッグデリバリーシステムやセンサーなどへの 応用の可能性が示され、医療分野を中心として応用研究も始められた時期であった。刺激応答性高分子という キーワードがトレンドとなり、研究を始めたばかりの筆者にはとても魅力的な研究対象であった。一方で、 刺激応答性高分子の代表である温度応答性高分子としてはポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)が中心であり、 当時は刺激応答性高分子の種類もまだ限られていた。そこで、PNIPAAm 以外で温度応答性高分子を設計したいと考え、 親水性の異なるモノマーから共重合体ゲルを合成し、その組み合わせによって温度応答性が示されることを報告した。 残念ながら、その論文の引用数は多くはないが、刺激応答性高分子に関する筆者の研究の始まりであった。

それから約30年が経過し、当時では予想もできなかったような多彩な刺激応答性高分子が報告されている。 温度刺激1つをとっても、今では分子設計によってさまざまな温度応答性高分子を合成することができる。 さらに刺激応答性高分子の応用研究も急激に広がり、医療、環境、エネルギー、ナノテクなど枚挙に暇がない。 刺激応答性高分子を利用した細胞制御や高分子ミセルなどは、その特徴を活かせたもっとも成功した例であろう。 このような刺激応答性高分子の発展には、精密重合や分析機器の進歩も大きく貢献してきた。 最近のトレンドとして自己修復材料に関する研究が世界中で活発化しているが、 自ら傷を修復する人工材料の出現は誰も想像できなかったであろう。刺激応答性高分子を利用した 分子ロボティクスやマイクロデバイスなど、化学とはまったく異なる他分野の研究者も刺激応答性高分子に 魅せられて参入している。刺激応答性を示す低分子や材料システムも多数報告されており、 これらも刺激応答性高分子として広く解釈して、本書では可能な限り網羅するように努めた。 刺激応答性高分子は、身近な材料やシステムへの応用はもちろん、医療や環境、エネルギー、ナノテク、 情報などの幅広い領域での最先端技術材料としても力を発揮し、新しい科学と技術の誕生に大きな役割を果たすはずである。

本書では、刺激応答性高分子の研究において第一線で活躍されている研究者に関連分野の背景から最新の 研究動向まで執筆して頂いている。執筆項目は12章(序論含)、95項目に及び、執筆者は158名に達している。 刺激応答性高分子に関する書籍では最大規模となっている。本書に目を通して頂ければ、 刺激応答性高分子の魅力を堪能でき、そのポテンシャルの高さに今後の発展を期待して頂けると確信している。 日本には刺激応答性高分子研究のパイオニアである研究者が揃っており、今なおこの分野を牽引している。 本書は、そのような研究者が一斉に顔を揃えているハンドブックであり、この分野の研究者一覧としての 重要な役割も果たしている。すでに刺激応答性高分子の研究に携わっている研究者だけではなく、 他分野から新たに参入しようとする研究者にもお役に立つはずである。本書が、 刺激応答性高分子の科学と技術の発展に貢献することを期待したい。

本書は、多数の著者のご協力によって完成に至ることができた。各執筆者はきわめて多忙であったにもかかわらず、 快く執筆していただいたことに対して、監修者として心から御礼申し上げたい。また、 本書の企画提案から出版に至るまで終始、熱意を持ってご協力下さった(株)エヌ・ティー・エスの吉田隆代表取締役と関博実氏、 そして企画グループの方々に深謝したい。

2018年12月
宮田 隆志
書籍・DVDの内容
序論 刺激応答性高分子の魅力と可能性
   1.刺激応答性高分子とは
   2.刺激応答性高分子の設計
   3.刺激応答性高分子の構造
   4.刺激応答性高分子の物性・機能と応用
   5.刺激応答性高分子の展望

第1編 基礎編
 第1章 相転移
  第1節 高分子水溶液でのLCST 型相転移
   1.はじめに
   2.LCST 型相転移とは
   3.高分子溶液におけるLCST 型相転移
   4.水中にてLCST 型相転移を示す高分子の分子構造および相転移温度
   5.有機触媒中におけるLCST 型相転移
   6.おわりに
  第2節 温度応答性高分子の相転移挙動制御
   1.はじめに
   2.温度応答性が発現する機構
   3.相転移温度を調整する方法
   4.pH 応答性を利用した相転移温度の調節
   5.食品添加物による相転移温度の調節
   6.おわりに
  第3節 ポリペプチドのヘリックス-コイル転移と刺激応答挙動
   1.はじめに
   2.ポリペプチド鎖の二次構造
   3.各種ポリペプチドのヘリッス-コイル転移
   4.PHEG 鎖含有高分子のヘリックス-コイル転移と会合挙動
   5.PHEG 架橋ゲルの形状変化
   6.おわりに
  第4節 光による固体・液体相変化材料
   1.はじめに
   2.低分子化合物
   3.高分子化合物
   4.結論と今後の展開

 第2章 分子設計
  第1節 配列制御ポリマーと環状ポリマーの精密合成:配列とトポロジーが温度応答性に与える影響
   1.緒言
   2.環化重合による交互配列制御と配列制御による温度応答
   3. 環拡大カチオン重合による分子量・分子量分布の制御された環状ポリマーの精密合成とその感温性挙動
  第2節 RAFT 重合による刺激応答性高分子の精密設計
   1.序
   2.可逆性付加-開裂連鎖移動(RAFT)型制御ラジカル重合法
   3.pH 応答性ポリマー
   4.pH 応答性シゾフレニックセミル
   5.ベシクル形成
   6.まとめと展望
  第3節 リビングカチオン重合による刺激応答性高分子の精密設計
   1.はじめに
   2.さまざまなリビングカチオン重合系の開拓
   3.刺激応答性ポリマー
   4.ビニルモノマーと環状モノマーの異種カチオン共重合
  第4節 連鎖・逐次同時ラジカル重合による刺激応答性高分子の設計
   1.はじめに
   2.連鎖・逐次同時ラジカル重合による高分子設計
   3.ビニルポリマーの連結点への分解可能な刺激応答性基の導入
   4.温度応答性ポリマーの連結点への官能基および刺激応答性基の導入
   5.ビニルポリマーへの異なる2 つの官能基の周期的な導入
   6.おわりに
  第5節 刺激応答性元素ブロック高分子の設計と機能発現
   1.はじめに
   2.POSS 元素ブロックを基盤とした刺激応答材料
   3.ホウ素元素ブロックを基盤とした刺激応答材料
   4.カルボラン元素ブロックを基盤とした刺激応答材料
   5.おわりに
  第6節 N-ビニルアミド誘導体ポリマーの刺激応答材料設計
   1.緒言
   2.実 験
   3.ポリ(N-ビニルアミド)誘導体の刺激応答性
   4.結 言
  第7節 化学構造制御による温度応答性高分子ゲルの設計
   1.はじめに
   2.親水性モノマーと疎水性モノマーを組み合わせた温度応答性ゲル
   3.親水性架橋剤を用いて得られる両親媒性構造を持つ温度応答性ゲル
   4.おわりに
  第8節 動的共有結合化学に基づく自己修復性高分子材料の設計
   1.はじめに
   2.自己修復性高分子材料の分類
   3.動的共有結合化学
   4.室内で組み換わる動的共有結合ユニットを利用する自己修復性高分子
   5. 加熱により組み換わる動的共有結合ユニットを利用する自己修復性高分子
   6.おわりに
  第9節 ホストゲスト相互作用を利用した刺激応答性超分子材料
   1.分子モーターの回転を利用した光刺激応答性ゲル
   2.刺激に応答して集合・離散するホストゲストゲル
   3.ホストポリマーとゲストポリマーの光刺激によるゾル-ゲル転移
   4. ホストゲスト修飾ポリマーゲルによる光刺激応答性超分子アクチュエーター
   5. CD-フェロセン修飾ポリマーゲルを用いた酸化還元応答性超分子アクチュエーター
   6.分子マシンのスライドにより伸縮するアクチュエーター
   7.[2]Rotaxane からなる超分子アクチュエーター
  第10節 バイオ応用を指向した刺激応答性超分子ヒドロゲルの設計
   1.はじめに
   2.脂質型超分子ヒドロゲル
   3.ペプチド型超分子ヒドロゲル
   4.ダブルネットワーク超分子ヒドロゲル
   5.おわりに
  第11節 刺激応答性を示すトリスウレア超分子ゲル
   1.はじめに
   2.化学刺激応答性を示す低分子オルガノゲル化剤の開発
   3.糖親水基を有する低分子ヒドロゲル化剤の開発
   4.カルボキシ基を親水基とする低分子ヒドロゲル化剤の開発
   5.おわりに
  第12節 自己組織化を利用した刺激応答性ナノゲルの設計
   1.はじめに
   2.自己組織化によるナノゲル形成
   3.刺激に応答する自己組織化ナノゲル
   4.外部刺激による物理架橋の制御
   5.外部刺激によるゲルネットワークの化学的な切断
   6.外部刺激による化学架橋点の解消
   7.まとめ
  第13節 刺激応答性人工核酸の設計と機能
   1.はじめに
   2.刺激応答性人工核酸
   3.おわりに
  第14節 アミノ酸を基盤とする刺激応答性ポリマーの設計
   1.はじめに
   2.機能性モノマーとしてのアミノ酸の魅力
   3. 温度応答性を示すアミノ酸由来ビニルポリマーの精密設計:応答温度・挙動の自在制御
   4.アミノ酸由来ビニルポリマーのブロック化とその特異な温度応答性
   5. アミノ酸由来ビニルポリマーブラシによる細胞培養スキャフォールドの創成
   6.おわりに
  第15節 ペプチドを利用した電気特性の関与する刺激応答性システムの設計
   1.ペプチドのダイポールモーメント
   2.光照射に応答する表面電位
   3.光照射に応答する電流発生(光電変換)
   4.圧電効果
  第16節  刺激応答機能を有する自己集合体:分子から大きな動きへ、大きな動きから分子の機能へ
   1.はじめに
   2.分子の力をマクロな動きに
   3.マクロな力を分子の機能に
   4.まとめ

 第3章 材料設計
  第1節 架橋点が自由に動ける刺激応答性高分子の合成
   1.はじめに
   2.環動ゲルの合成法
   3.滑車効果
   4.環動ゲルの力学物性
   5.環動ゲルの構造
   6.刺激応答性環動高分子
   7.環動ゲルの応用
  第2節 温度応答性ナノコンポジットゲルの合成および構造と特性
   1.はじめに
   2.ナノコンポジットゲルの合成
   3.有機-無機ネットワーク構造と力学特性
   4.NC ゲルの温度応答性と新機能
   5.新しい刺激応答性NC ゲル
   6.おわりに
  第3節 犠牲結合が拓く高強度・高靱性ゲルの新設計
   1.犠牲結合による高靱性化原理
   2.種々の犠牲結合による高靱性ゲルの創製
   3.高強度・高靱性ゲルが拓くソフトマテリアルの未来
  第4節 制御された網目構造を有する温度応答性ハイドロゲル
   1.はじめに
   2.生体環境における膨張度の精密制御
   3.小角中性子散乱による構造解析
   4.温度ジャンプに対する応答温度
   5.小 括
  第5節 刺激応答性ポリマーブラシの設計
   1.はじめに
   2.ポリマーブラシの種別と特性:濃厚系と準希薄系の比較
   3.濃厚ポリマーブラシ効果の発現メカニズムと刺激応答
   4.刺激応答性ポリマーブラシの例
   5.おわりに
  第6節 不均一重合による刺激応答性高分子微粒子の設計
   1.はじめに
   2.刺激に応答して形状を変化させる粒子
   3.ポリイオン液体を利用した刺激応答性粒子
   4.水素結合を利用した(pH 応答性)粒子構造体
   5.おわりに
  第7節 刺激応答性コア-シェル型高分子ナノ粒子の設計
   1.はじめに
   2. 刺激応答性セグメントを有するブロック共重合体の自己組織化による高分子ナノ粒子の形成
   3. ブロック共重合体の選択的コア架橋反応による刺激応答性高分子ナノ粒子の創製
   4.おわりに
  第8節 刺激応答性ハイドロゲル微粒子の機能化
   1.はじめに
   2.ハイドロゲル微粒子の合成
   3.ゲル微粒子の外部刺激応答性制御
   4.外部刺激を活用した分子分離機能
   5.おわりに
  第9節 刺激応答性微粒子安定化泡
   1.はじめに
   2.微粒子の気液界面における接触角と吸着エネルギー
   3.刺激応答性微粒子安定化泡
   4.まとめ
  第10節 刺激応答性ソフトコロイド結晶
   1.はじめに
   2.刺激応答性ソフトコロイド結晶の作り方と性質
   3.構造物の角度依存性を軽減するには
  第11節 ブロック共重合体フォトニック膜のナノ構造設計と光学特性
   1.はじめに
   2.ソフトフォトニック膜
   3.おわりに
  第12節 温度およびpH 応答性無機-有機複合材料の合成と応用
   1.はじめに
   2.温度応答性複合マイクロビーズの合成
   3.温度応答性複合マイクロビーズの機能
   4.おわりに
  第13節 ナノチューブ状粘土鉱物による刺激応答性ゲルの創製
   1.機能素材としての粘土鉱物
   2.ナノチューブ状アルミノシリケート粘土鉱物「イモゴライト」
   3.イモゴライトによる刺激応答性ゲル
   4.イモゴライトチキソトロピー性ゲルの擬固体高分子電解質への展開
   5.イモゴライトチキソトロピー性ゲルの異方性材料への展開
   6.総 括
  第14節 3D プリンタによる刺激応答性ゲル造形とデバイス応用への可能性
   1.はじめに
   2.ゲルとは
   3.3D ゲルプリンタ
   4.期待される応用例と社会への波及効果

 第4章 構造・物性解析
  第1節 温度応答性高分子の溶液物性解析
   1.はじめに
   2.理論的考察
   3.熱容量の温度依存性
   4.相 図
   5.まとめ
  第2節 散乱法を用いた高分子ゲルの構造解析
   1.はじめに
   2.高分子ゲルの散乱理論
   3.温度応答性ゲル
   4.pH 応答性ゲル
   5.圧力応答性ゲル
   6.おわりに
  第3節 刺激応答性高分子の気液界面挙動
   1.両親媒性ジブロックコポリマーの水面単分子膜のナノ構造とその転移
   2.イオン性水面単分子膜ブラシ
   3.両イオン性水面単分子膜ブラシ
   4.温度応答性水面単分子膜ブラシ
  第4節  蛍光プローブを用いた温度応答性高分子のミクロ環境評価とその応用
   1.はじめに
   2.温度応答性高分子の水溶液系
   3.温度応答性高分子水溶液の混合系
   4.温度応答性高分子(共重合体)の水溶液系
   5.温度応答性高分子のハイドロゲル系
   6.蛍光性温度センサーへの応用
   7.おわりに
  第5節 局所レオロジー解析から観た超分子ヒドロゲルの力学応答性
   1.はじめに
   2.粒子追跡法
   3.不均一性
   4.凝集構造
   5.不均一性と凝集構造との関係
   6.おわりに

第2編 応用編
 第1章 温度応答性
  第1節 刺激応答性高分子への官能基導入と新材料への展開
   1.はじめに
   2.官能基を導入した水和-脱水和型温度応答性高分子の設計と合成
   3.温度応答性高分子の相転移と相分離現象
   4.温度応答性脂肪族ポリエステルへのカチオン基の導入
   5.直接メチレン化した脂肪族ポリエステルへの官能基の導入
   6.おわりに
  第2節 イオン液体を溶媒とする温度/ 光応答性高分子材料
   1.イオン液体中での温度誘起相転移
   2.イオン液体中での光誘起相転移
  第3節 温度応答性高分子とDNA との複合化と認識挙動
   1.はじめに
   2.PNIPAA mとDNA との複合化とアフィニティー沈殿
   3.DNA 担持ナノ粒子と配列特異的界面現象
   4.おわりに
  第4節 キラル構造を有する刺激応答性ゲル
   1.はじめに
   2.自然界の天然高分子をミメティックする(1)
   3.自然界の天然高分子をミメティックする(2)
   4.おわりに
  第5節 温度応答性ポリリン酸エステル
   1.ポリリン酸エステル(PPE)
   2.ポリリン酸エステルの精密合成
   3.ポリリン酸エステルの温度応答性
   4.酵素応答性ポリマー
   5.温度応答性ナノ粒子
   6.まとめ
  第6節 UCST 型温度応答性ポリマーの設計とバイオマテリアル応用
   1.はじめに
   2.ウレイド高分子の調製と感温性
   3.ウレイド高分子による簡便かつ迅速なタンパク質分離
   4.ウレイド高分子によるスフェロイド-単層培養の切り替え
   5.おわりに
  第7節 温度応答性を示す生分解性ゾルゲル転移ポリマー
   1.はじめに
   2.生分解性インジェクタブルポリマー、その応用と課題
   3.力学的強度の向上と温度応答性制御
   4.薬物放出速度の抑制
   5.即時溶解による用時調製への対応
   6.温度とpH に応答するIP:ゲル化pH 領域の制御
   7.温度に応答して共有結合を形成するIP
   8.おわりに
  第8節 温度応答性形状記憶ポリマーの設計と医療応用
   1.形状記憶ポリマーとは?
   2.形状記憶ポリマーの作製法
   3.形状記憶ポリマーの医療応用
   4.おわりに
  第9節  水の出入りを伴わずに異方的に高速大変形するヒドロゲルアクチュエータ
   1.はじめに
   2. 着想の元となった研究:磁場配向した酸化チタンを内包するヒドロゲルの力学特性
   3. アクチュエータへの応用展開:磁場配向した酸化チタンを内包するヒドロゲルの変形特性
   4.おわりに
  第10節 ナノ構造勾配をもつ温度応答性ゲルの作製
   1.はじめに
   2.シリカ濃度勾配ゲル
   3.空孔密度勾配ゲル
   4.勾配型semi-IPNs
   5.まとめ
  第11節 生体機能を模倣するコア-コロナ型感温性微粒子の創製
   1.はじめに
   2.刺激に応答して物性変化する微粒子
   3.分解性と温度応答性をあわせもつ微粒子
   4.おわりに
  第12節 ヘモグロビンを模倣した刺激応答性の二酸化炭素可逆吸収材料
   1.はじめに
   2.工業的なCO2 の分離回収方法
   3.生体内におけるCO2 分離とヘモグロビン
   4.ヘモグロビンを模倣したCO2 可逆吸収材「アミン含有ゲル粒子」
   5.アミン含有ゲル粒子から成るCO2 可逆吸収フィルム
   6.おわりに
  第13節 温度応答性クロマトグラフィー
   1.はじめに
   2.温度応答性高分子修飾クロマトグラフィー担体の作製方法
   3.疎水性を強くした温度応答性クロマトグラフィー
   4.温度応答性イオン交換クロマトグラフィー
   5.温度応答性タンパク質吸着クロマトグラフィー
   6.温度応答性高分子ブラシ修飾モノリスシリカによる高速分析
   7.結 言
  第14節 温度応答性ゲルを用いた物質分離システム:脱水操作について
   1.はじめに
   2.感温性ゲルを用いた脱水濃縮操作
   3.多孔質感温性PNIPA ゲルの開発
   4.新規の第三世代多孔質感温性ゲルの開発
   5.まとめ
  第15節 UCST 型温度応答性高分子ゲルを用いた金属イオン分離
   1.はじめに
   2.感温性高分子を用いた物質分離
   3.まとめ
  第16節 温度応答性インプリントゲル
   1.温度応答性インプリントゲル
   2.IPN 型温度応答性インプリントゲルの分子設計
   3.吸着サイトが温度依存しない刺激応答性吸着樹脂の分子設計
  第17節 温度応答性ゲルを用いた金属イオンの温度スイング吸着
   1.はじめに
   2.温度応答性ゲルの金属イオン吸着特性
   3.温度応答性共重合ゲルの金属イオン吸着特性
   4.温度応答性ゲルと抽出剤を併用する温度スイング固相抽出法
   5.おわりに
  第18節 熱応答性発光性ゲル
   1.低分子ゲル化剤の分子設計
   2.低分子ゲル化剤のゲル化挙動と溶媒効果
   3.ゲルの構造
   4.ゲル化剤(1)の蛍光特性

 第2章 pH 応答性
  第1節 刺激応答性抗酸化ポリマー
   1.はじめに
   2.ニトロキシドラジカル含有ナノ粒子のpH 応答能
   3.ニトロキシドラジカル含有ナノ粒子のナノメディシンとしての展開
   4.将来像
   5.おわりに
  第2節 pH 応答性ポリロタキサンを用いた医薬システム
   1.ポリロタキサンの材料応用
   2.pH 分解性ポリロタキサンの設計
   3.pH 分解性ポリロタキサンの医薬応用
   4.pH 分解性ポリロタキサン会合体の調整と機能
   5.おわりに
  第3節  pH 応答性カルボキシメチル化ポリビニルイミダゾールの分子設計:遺伝子送達および人工酵素への展開
   1.はじめに
   2.CM-PVIm の遺伝子送達システムへの展開
   3.CM-PVIm の人工酵素への展開
   4.おわりに
  第4節  デオキシコール酸とリン脂質の二成分からなるpH 応答ミセルの開発と細胞質へのタンパク質デリバリー
   1.はじめに
   2.DLPC とDA の混合溶液の物性
   3.pH 応答による脂質膜崩壊
   4.DLPC/DA ミセルによる細胞質へのデリバリー
   5.X 線小角散乱法(SAXS)によるミセルの構造変化の観察
   6. pH 応答性DLPC/DA ミセルのメカニズムと細胞質へのタンパク質デリバリー
   7.おわりに
  第5節 pH 応答性リポソームの設計とDDS 応用
   1.はじめに
   2.脂質相転移を利用したpH 応答性リポソームの設計
   3.機能性高分子を利用したpH 応答性リポソームの設計
   4.pH 応答性高分子修飾リポソームを基盤とした遺伝子デリバリーシステム
   5.pH 応答性高分子修飾リポソームを基盤とした抗原デリバリーシステム
   6.おわりに
  第6節 pH 応答性ペプチド集合体の構築とナノゲートへの応用
   1.はじめに
   2. b-シートペプチドより成る分子膜のpH による構造転移とその膜透過特性制御
   3. DDS 担体のナノゲートとしての微小pH 変化に応答するb-シートペプチド
   4.おわりに

 第3章 光応答性
  第1節 光異性化を利用した光応答性表面と薄膜
   1.はじめに
   2.単分子膜の伸縮応答
   3.液晶の光配向制御
   4.光応答高分子ブラシ
   5.ブロック共重合薄膜の光配向
   6.おわりに
  第2節 光誘起表面レリーフ形成材料の設計
   1.はじめに
   2.アゾベンゼン化合物
   3.非アゾベンゼン化合物
   4.おわりに
  第3節 高分子液晶における光刺激による応答と特性
   1.緒言
   2.液晶における光刺激の効果
   3.液晶性アゾ高分子を利用した多層膜構築と光記録
   4.高分子液晶の薄膜状態における光応答と構造制御
   5.主鎖型高分子液晶の光応答
   6.今後の展開
  第4節 反応現像型感光性ポリマーを利用した微細パターン形成
   1.はじめに
   2.反応現像画像形成によるポジ型微細パターン形成
   3.反応現像画像形成によるネガ型微細パターン形成
   4.エンプラ-無機ハイブリッドポリマーの反応現像画像形成の適用
   5.おわりに
  第5節 水系で光制御されるフォトクロミックポリマー材料
   1.はじめに
   2.水溶液中で顕著な光応答を示すスピロピランポリマー
   3. スピロピランポリマーの光応答集積に基づくマイクロ構造体構築の動的制御
   4.スピロピランポリマーゲルからなる光駆動ソフトアクチュエータ
   5.光駆動ソフトアクチュエータ表面のマイクロ形状制御
   6.おわりに
  第6節  ポリエチレングリコール(PEG)修飾マイクロアレイ基板を用いるパルスレーザー照射による遺伝子導入
   1. PEG 修飾マイクロアレイ基板を用いるレーザー光刺激による遺伝子導入系の開発
   2. PEG 固相化スポットと周囲を細胞非接着層としたlAy 基板による血球系細胞への巨大遺伝子導入
   3.g-lAy へのナノ秒パルスレーザー照射による遺伝子導入の効率化
  第7節 光・温度二重刺激応答性高分子材料の設計と細胞制御
   1.はじめに
   2.金ナノ粒子を搭載したデンドリマーの光温熱療法への応用
   3. 金ナノ粒子を包埋したコラーゲンゲルを可視光応答性細胞培養基材として用いたピンポイント細胞分離技術
   4.おわりに
  第8節 ナノマテリアルとしての光応答性DNA
   1.マテリアルとしてのDNA
   2.核酸アナログ化アゾベンゼンの導入による光応答性DNA の設計
   3.光応答性DNA による二重鎖形成と解離の可逆的光制御
   4.光応答性マイクロカプセルによる抗がん剤放出の光制御
   5.まとめ
  第9節 光応答性超分子ポリマー
   1.まえがき
   2.光による重合・脱重合が可能な超分子ポリマー
   3.光で形態が変化する超分子ポリマー
   4.むすび
  第10節 光刺激応答性ソフトナノチューブ
   1.はじめに
   2.光刺激による形態可変
   3.人工分子シャペロンの構築
   4.バイオリアクターの構築
   5.金ナノ粒子の光温熱特性の利用
   6.おわりに
  第11節 光応答性界面活性剤による分子集合体の形成制御
   1.はじめに
   2.界面活性剤の分子構造と形成する分子集合体の関係
   3.光応答性界面活性剤を用いたミセル形成および可溶化の制御
   4.紐状ミセルの形成/ 崩壊を利用した溶液粘性の光制御
   5.光分解性界面活性剤を用いた粒子分散の光制御
   6.おわりに
  第12節 光応答性動的分子触媒
   1.刺激応答性分子触媒
   2.光応答性動的分子触媒
   3.光応答性動的協同機能触媒
   4.遮蔽環境制御を基盤とする光応答性動的分子触媒
   5.電子状態制御を基盤とする光応答性動的分子触媒
   6.光応答性動的分子触媒の活用
   7.まとめ

 第4章 電場・磁場応答性
  第1節 電気刺激ゲルアクチュエータの設計と応用
   1.はじめに
   2.アクチュエータ基本構成
   3.材料と作製法
   4.駆動モデル
   5.応 用
   6.まとめと今後の展開
  第2節 導電性高分子を用いた電場駆動型ソフトアクチュエータ
   1.導電性高分子アクチュエータ
   2.マイクロアクチュエータ
   3.アクチュエータの高性能化
   4.湿度応答型アクチュエータ
   5.おわりに
  第3節 液晶エラストマーの配向制御と刺激応答特性
   1.はじめに
   2.配向制御されたネマチックエラストマーの多様な熱変形挙動
   3.ポリドメインネマチックエラストマーの電場駆動
   4.コレステリックエラストマーの温度、ひずみ、電場に対する応答特性
   5.おわりに
  第4節 磁場応答性ソフトマテリアル
   1.はじめに
   2.磁性ソフトマテリアルのアクチュエータ
   3.磁性ソフトマテリアルの可変粘弾性
   4.おわりに

 第5章 分子応答性
  第1節 分子認識応答性ゲルの設計と応用
   1.分子認識応答性ゲルの設計戦略
   2.分子架橋ゲル
   3.分子インプリントゲル
   4.分子応答性ゾル-ゲル相転移ポリマー
   5.分子認識応答性ゲルの応用
   6.まとめ
  第2節 グルコース応答性ポリマーの設計と医療応用
   1.はじめに
   2.糖尿病とインスリン療法の現状
   3.糖尿病治療を目的としたグルコース応答システム
   4.ボロン酸ゲルを応用した人工膵臓のアプローチ
   5.モデルマウスでの機能実証
   6.今後の展開
  第3節  細胞親和型可逆形成ポリマーゲルシステムによる内包細胞の機能制御
   1.緒言
   2.糖誘導体により可逆的にゲル/ ゾル転移するポリマー系の設計
   3.PMBV/PVA ハイドロゲルの粘弾性特性
   4.PMBV/PVA ハイドロゲル内に固定化した細胞の挙動
   5.細胞周期制御による分化誘導効率の向上
   6.結 論
  第4節 細胞内ATP 濃度に応答する遺伝子治療用核酸キャリア
   1.はじめに
   2.高分子ミセル型核酸キャリアと刺激応答性
   3.PBA を用いたATP 応答性siRNA キャリア
   4.ATP 応答性キャリアのpDNA 送達への展開
   5.他のATP 応答性薬物キャリア
   6.まとめ
  第5節 細胞内シグナルに応答する刺激応答性DDS の開発
   1.はじめに
   2.細胞内シグナル応答型DDS(D-RECS システム)
   3.D-RECS システムの課題
   4.おわりに
  第6節 分子認識ゲート膜とその展開
   1.はじめに
   2.分子認識イオンゲート膜
   3.分子認識ポリアンフォライト膜
   4.生体分子架橋ゲート膜
   5.DNA アプタマー機能化ゲート膜
   6.おわりに

 第6章 その他の応答
  第1節 自励振動ゲル
   1.はじめに
   2.自励振動ゲルの設計とその化学・物理構造設計による振動挙動制御
   3.生体模倣アクチュエータへの応用
   4.自動物質輸送システムの構築
   5.自律性を有する高分子溶液・機能流体への展開
   6.おわりに
  第2節 洗濯バサミ型2 核遷移金属錯体の超音波応答性分子集合
   1.低分子の刺激応答性分子集合
   2.超音波応答性分子集合
   3.集合キラリティーと金属配列制御への応用
   4.分子集合機構
  第3節 癒着防止用インジェクタブルゲル
   1.腹膜癒着とは
   2.術後癒着の病理
   3.Injectable ゲルと温度応答性高分子ゲル
   4.まとめ
  第4節 モータータンパクを用いた分子ロボットの創製
   1.はじめに
   2.生体分子モーターの能動的自己組織化
   3.生体分子モーターを用いた集団運動
   4.生体分子モーターがもたらすその他の特性
   5.おわりに
  第5節 マイクロサイズの分子ロボット
   1.はじめに
   2.DNA 分子ロボット
   3.磁気ガイド型分子ロボット
   4.化学反応駆動型分子ロボット
   5.人工細胞型分子ロボット
   6.合成生物型分子ロボット
   7.おわりに

 第7章 製品化
  第1節 非侵襲的細胞回収のための温度応答性細胞培養器材
   1.はじめに
   2.温度応答性細胞培養器材UpCell®、RepCellTM
   3.温度応答性細胞培養器材を用いた非侵襲的な細胞の回収
   4.温度応答性細胞培養器材を用いた細胞シート研究と再生医療製品の開発
   5.おわりに
  第2節 温度に応答する熱可逆性ハイドロゲル(Mebiol Gel®)
   1.はじめに
   2.Mebiol Gel®の熱可逆ゾル-ゲル転移
   3.細胞3 次元培養担体としての応用
  第3節  pH 応答性高分子を用いた高耐水性・高洗浄性粉末の開発と化粧料への応用
   1.緒言
   2.背景
   3.実験結果と考察
   4.まとめ
  第4節 自己組織化を利用した湿度応答性カラーフィルムの開発
   1.自己組織化現象を利用した微細構造形成
   2.湿度応答性を示す構造発色体の形成
   3.パターニング
   4.まとめ

索引

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