利用報告書 / User's Report | ARIM Japan公式ホームページ_マテリアル先端リサーチインフラ

【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.14】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22HK0063

利用課題名 / Title

高分子ゲル網目の3次元直接観察

利用した実施機関 / Support Institute

北海道大学

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials

キーワード / Keywords

高分子系生体材料、エラストマー,電子顕微鏡/Electron microscopy,高機能ハイドロゲル/ Highly functional hydrogel,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

Kiyama Ryuji

所属名 / Affiliation

北海道大学大学院先端生命科学研究院

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

野々山貴行

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

HK-101：ダブル球面収差補正走査透過型電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

ハイドロゲルは多量の水を溶媒として含んだ高分子網目材料であり、生体と類似した性質を示すことから生体材料としての応用が期待されている。しかしながら、柔らかく細い高分子一本鎖からなるハイドロゲルのナノスケール構造を顕微鏡で直接観察することはこれまで達成されておらず、大きな課題であった。以前我々はハイドロゲル用の新規固定・染色法を開発することでナノスケール網目構造のTEM観察に成功した。本実験の目的は作製したサンプルをARIM所属の施設においてSTEMトモグラフィー観察することでハイドロゲルの三次元網目構造を詳細に解き明かすことである。

実験 / Experimental

組成を変えて作製した数種類の化学合成ハイドロゲルについてSTEMトモグラフィー観察を行い、得られたデータを基に網目サイズなどの重要なパラメータを解析する。

結果と考察 / Results and Discussion

網目サイズの異なる三種類のハイドロゲルについてSTEMトモグラフィー観察を行い、三次元網目構造の画像データを得ることに成功した。しかし網目構造の場所による不均一性が大きいことが分かった為、現在は同一サンプルの複数箇所を測定することでデータ数を増やしている。今後、得られたデータから平均網目サイズなどを研究協力者と共に解析予定である。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

参考文献
Ryuji Kiyama, et al., Adv. Mater., 35, 2208902 (2023).

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

Ryuji Kiyama, Nanoscale TEM Imaging of Hydrogel Network Architecture, Advanced Materials, 35, (2022).
DOI: https://doi.org/10.1002/adma.202208902

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件