【ナノテク】産総研、有機ナノチューブの大量合成に成功[06/07/25]

● ポイント
・ 分子が集まってできる有機ナノチューブの合成には従来、水溶媒を大量に
　必要とするなど技術的に量産化が困難であった。
・ 従来法と比べて使用する溶媒量が1,000分の1以下と極端に少なく、乾燥が
　数時間で済む簡便な大量合成法を開発した。
・ これまで不可能であった10nm以上の大きな機能性物質（タンパク質、金属
　ナノ粒子など）を内部に取り込むことができるため、徐放性医薬、健康食品
　などへの応用が期待される。

概要

　独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 吉川 弘之】（以下「産総研」という）
界面ナノアーキテクトニクス研究センター 清水 敏美 センター長および高軸比ナノ構造
組織化研究チームは、水に溶けやすい部分と油に溶けやすい部分を併せ持つ
両親媒性分子を新たに設計、合成し、有機溶媒中で自己集合させることで、内径が
40〜200nm（ナノメートル：ナノは10億分の1）、外径が70〜500nm、長さが数μm
（マイクロメートル）の形状を持つ種々の有機ナノチューブを合成する技術を開発した。
この方法では従来法と比較して溶媒の使用量が1,000分の1以下と少なく、
有機ナノチューブを大量に製造可能である（図1）。

　有機ナノチューブは、カーボンナノチューブとは異なり、水中への分散性が優れており、
また、タンパク質や核酸などの10nm以上の大きさのゲスト物質を内部に取り込む
（包接する）ことができる。現在、包接用物質として事業化されているシクロデキストリン
では包接不可能な大きさの機能性物質でも内部に取り込むことができることから、医療、
健康、ナノバイオ分野など幅広い応用展開が期待できる。

　本研究成果は、7月25日〜27日にパシフィコ横浜で開催されるオルガテクノ2006で
展示公開される。

（>>2以降に続く）

ソース：独立行政法人 産業技術総合研究所
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2006/pr20060720/pr20060720.html

関連スレ：
【技術】理研、「巨大ナノ薄膜」を開発[5/22]
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1148281016/

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http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1147423568/

【励起分子化学】酸化チタンの光触媒作用 ナノチューブ形状で高効率に
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1152943558/

【ナノテク】有機ナノチューブ：脱毛予防薬にも期待　大量合成法開発　
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1153403631/

研究の背景・経緯
今後の予定
用語の説明

（省略。ソースを御参照下さい）

研究の内容

　今回、ナノチューブ形成用に、食品として用いることのできる糖やペプチドといった
低コストで安全な原材料を親水部および疎水部に用いてN-グリコシド型糖脂質、
あるいはペプチド脂質を分子設計、合成した。さらに、水溶媒を用いる代わりに、
食用にも使われるエタノールなどの安全な有機溶媒中で自己集合させて中空繊維状の
有機ナノチューブを合成することに成功した。

　溶媒を室温放置あるいは濃縮するという簡便な操作で、しかも、ナノチューブの材料を
よく溶かす有機溶媒を使用したために、従来の1,000〜10,000分の1という少ない
溶媒使用量で有機ナノチューブの固体粉末が大量（1キログラム以上）に製造できた。
分子が水中でのナノチューブ形成のような多段階のステップを経ずに、たった一段階で
ナノチューブ構造に集合したために非常に短時間で、しかも大量に得られたと考えられる（図4）。
透過電子顕微鏡および走査電子顕微鏡により、白色固体粉末は内径が40〜200nm、
径が70〜500nm、長さが数μmの有機ナノチューブからなることを確認した（図5）。

　今回の有機溶媒を使用する技術により、1キログラム以上の有機ナノチューブを
10リットル程度の有機溶媒で作成できたが（従来法では水が20,000リットル必要）、
それだけではなく、機能性物質を取り込む（包接する）ことができるナノチューブを
製造するためには、従来は数日間以上の真空乾燥が必要であったが、有機溶媒を
使用することで、乾燥が容易になり、数時間で完了できる。

　この有機ナノチューブはカーボンナノチューブとは特性もサイズも機能も異なるナノチューブ
構造体であり、今後の応用、開発研究、実用化研究が日本発の研究として加速化されると
考えられる。そこで現在、オーガニックナノチューブAISTと命名し、登録商標を申請中である。

　ブドウ糖分子が環状に6〜8個つながって構成されるシクロデキストリンと呼ばれる
環状分子が食品分野、メディカル応用、家庭用品など様々な分野で広く利用されている。
その中空内孔に様々な有機低分子を取り込む（包接する）ことで、不安定な物質を
安定化させたり、医薬や香料をゆっくりと放出したり、水に溶けにくい物質を溶解させたり
する機能をもっている。一方、糖脂質が自己集合して形成する有機ナノチューブは
水中によく分散するが、このナノチューブに、シクロデキストリンでは取り込むことが
できない大きな物質、例えば、タンパク質、核酸、ウイルス、金属ナノ粒子などを
チューブ内部に取り込んで、水中に分散させることが可能である。例えば、30〜60nmの
内径をもつ有機ナノチューブを用いて、1〜20 nm程度の大きさをもつ金ナノ粒子や
直径12nmの球状タンパク質（フェリチン）を内部に取り込むことにも成功している（図6）。

　現在、包接機能を応用したシクロデキストリン包接品が研究開発され、すでに事業化されている
ものも多いが、今回、開発した有機ナノチューブは、大量合成が可能であり、また、大きな分子の
取り込みが可能であることから、新たな包接機能をもつ物質としての産業応用が期待される。

３なのらー

この板、ずいぶんまえにも

そうナノ？

なんナノ？

これと同じ話じゃねぇの？

【ナノテク】有機ナノチューブ：脱毛予防薬にも期待　大量合成法開発　
http://news18.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1153403631/

ひまナノ？

有機ナノチューブ：　例えば各種のカーボンナノチューブを自由に選択合成
できるる機能があったらいいな〜

>>7
本当だ…元ネタ同じですね。御指摘感謝です。

と言うことで、続きは>>7のスレでお願いします。