【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.22】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22KT1126

利用課題名 / Title

圧力印加による超分子・高分子複合ゲルの空間パターニング

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

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）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）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（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

超分子・高分子複合ゲル,パターニング,膜加工・エッチング,膜加工・エッチング/Film processing and Etching,高機能ハイドロゲル/ Highly functional hydrogel

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)

浜地 格

所属名 / Affiliation

京都大学　大学院工学研究科　合成・生物化学専攻

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

中村圭佑

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

岸村眞治,瀬戸弘之

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance

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

KT-105：両面マスクアライナー
KT-107：厚膜フォトレジスト用スピンコーティング装置
KT-110：レジスト現像装置
KT-235：深堀りドライエッチング装置（２）

報告書データ / Report

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

ヒドロゲルはネットワーク状のポリマーが大量の水を取り込んでできるソフトでウェットな材料であり、再生医療足場材料などへの応用が期待されている。我々は、超分子と高分子という異種のネットワークを複合した新しいヒドロゲルの機能を開拓してきており、ある種の超分子・高分子複合ゲルにおいて、各々のネットワークが一様に混ざり合った構造からµmからmmスケールで分離した構造へと時間変化することを共焦点顕微鏡観察により発見した。さらに、針状のスタンプを用いて圧力を印加しゲルを変形することで、スタンプの形状に応じたネットワーク構造のパターンが形成されることを明らかにした (図1)。本研究では、微細加工により作成した様々な形状・スケールのシリコンモールドを用いて圧力印加することで、パターン形成のメカニズムに迫り、ユニークなヒドロゲルパターニング技術へと展開することを目指した。

実験 / Experimental

初期検討として、プロセス評価用TEGマスクを用いて、ドライエッチング装置を用いて、350-600 µmの深さのシリコンモールドを作成した。

結果と考察 / Results and Discussion

６００ µmの深さのシリコンモールドを作成した。このモールドを利用してヒドロゲルに対し圧力を印加し、その後形成されるパターンを共焦点顕微鏡により観察した。しかし、明確なパターン形成は見られなかった。この理由として、用いたサンプルパターンの幅が小さく、溝が深くないために凸面のみでヒドロゲルに力を印加することができなかったためと考えている。今後はフォトマスクパターンの作成から検討し、サイズの大きさ、形状、深さが異なるモールドを作成し評価を行う必要がある。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図 1. 　超分子・高分子複合ゲルへの圧力印加によるパターニング

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

なし

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)

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