目次

第1章　超分子サイエンスの基礎

第1節　超分子の誕生と歴史
　　1. “超分子”概念の始まりと広がり
　　2. 分子認識から超分子へ─分子形状の相補性と水素結合の相補性
　　3. 超分子と高分子，分子集合体
　　4. 超分子サイエンスの今後─二つの課題

第2節　超分子を形作る分子間相互作用
　1　超分子における分子間力
　　1. はじめに
　　2. 分子間力
　　3. 分子間相互作用と分子認識
　2　水素結合と超分子形成
　　1. 水素結合
　　2. 水素結合により形成される超分子
　3　弱い水素結合─ CH／ π 水素結合を中心に─
　　1. はじめに
　　2. 水素結合の分類
　4　超分子におけるカチオン─ π 相互作用
　　1. はじめに
　　2. カチオン─ π 相互作用の性格と特徴
　　3. 低分子カチオン─π錯体の利用
　　4. おわりに
　5　配位結合と超分子生成
　　1. はじめに：電子と構造を操る配位化学
　　2. 配位結合の化学：金属錯体
　　3. 金属錯体の超分子集積化
　　4. おわりに
　6　超分子生成の解析と評価
　　1. はじめに
　　2. 紫外可視吸収スペクトルを用いる方法
　　3. 核磁気共鳴スペクトルを用いる方法
　　4. おわりに

第3節　超分子における分子認識
　1　クラウンエーテルによる分子認識と超分子形成
　　1. はじめに
　　2. クラウンエーテルの発見
　　3. 命名法
　　4. クラウンエーテルの溶解性と溶媒効果
　　5. クラウンエーテルの種類と空孔直径
　　6. ドナー原子の効果
　　7. 不斉認識（キラル骨格の導入）
　　8. ミセル・ゲル・樹脂を用いた分離
　　9. アルカリ（土類）金属イオン以外の認識
　　10. 金属錯体と組み合わせたクラウンエーテルホスト分子
　　11. その他の研究例
　　12. おわりに
　2　機能性ホストとしてのシクロファン
　　1. はじめに
　　2. 水溶性シクロファン
　　3. レクチンとの相互作用
　　4. ヒストンの表面認識と蛍光検出
　　5. おわりに
　3　カリックスアレーンによる分子認識
　　1. はじめに
　　2. 有機溶媒中での分子認識
　　3. 水中での分子認識
　　4. 基板・膜上での分子認識
　　5. まとめ
　4　シクロデキストリンによる包接と超分子形成
　　1. シクロデキストリンの化学
　　2. シクロデキストリンの包接錯体形成
　　3. シクロデキストリンを用いた超分子錯体形成
　5　ペプチド超分子の形成
　　1. はじめに
　　2. 有機化合物からなる土台分子へのアミノ酸あるいはペプチド鎖の導入
　　3. 有機金属化合物からなる土台分子へのアミノ酸あるいはペプチド鎖の導入
　　4. まとめ
　6　ロタキサン・カテナンの合成
　　1. はじめに
　　2. ロタキサン，擬ロタキサンの合成
　　3. カテナン
　　4. おわりに
　7　ポリロタキサン・ポリカテナン
　　1. はじめに
　　2. 空間結合とコンポーネント間相互作用
　　3. 側鎖型ポリロタキサン，ポリカテナン
　　4. 共有結合型の主鎖型ポリロタキサン，ポリカテナン
　　5. 空間結合型のポリロタキサン
　　6. 空間結合型のポリカテナン
　　7. おわりに
　8　トポロジカル高分子
　　1. はじめに
　　2. 高分子の一次構造のトポロジー幾何学的分類
　　3. トポロジカル高分子の合成設計
　9　機能性分子集合体
　　1. はじめに
　　2. ミセル
　　3. 二分子膜
　　4. LB 膜
　10　バイオミメティック超分子
　　1. バイオミメティックとは
　　2. バイオ超分子とバイオミメティック超分子
　　3. バイオミメティック超分子による分子認識と機能
　　4. バイオミメティック超分子システムが生み出す高次機能
　　5. バイオミメティックからバイオインスパイアードへ
　11　超分子における不斉認識
　　1. はじめに
　　2. クラウンエーテルを利用した不斉認識
　　3. 色の変化による不斉情報の検出
　　4. アロステリック効果を利用した不斉認識
　　5. 光学純度を決定するための不斉認識
　　6. カーボンナノチューブの不斉認識
　　7. 不斉情報の超分子的伝播
　　8. おわりに
　12　超分子不斉光化学反応
　　1. はじめに
　　2. キラル修飾ゼオライトを用いる超分子不斉光化学反応
　　3. キラル多孔質金属錯体結晶を用いる超分子不斉光化学反応
　　4. シクロデキストリンを用いる超分子不斉光化学反応
　　5. 水素結合性有機テンプレートを用いる超分子不斉光化学反応
　　6. 二重らせんDNA を用いる超分子不斉光化学反応
　　7. 血清アルブミンを用いる超分子不斉光化学反応
　　8. おわりに
　13　メタロ超分子と協同効果
　　1. 多重認識ホストと協同効果
　　2. 協同効果発現のための構造変換とメタロホストの生成
　　3. 環状メタロホストの生成と協同的認識
　　4. 非環状メタロホストの生成と協同的認識
　　5. 自己集合メタロホストの生成と協同的認識
　　6. おわりに
　14　超分子光センシング
　　1. はじめに
　　2. 有機蛍光分子を利用した発光センシング
　　3. ランタニド錯体を利用した発光センシング
　　4. バイオイメージング
　　5. おわりに
　15　超分子電気化学センシング
　　1. はじめに
　　2. イオン選択性電極
　　3. イオンチャネル型センサ
　　4. 酵素センサ

第2章　分子プログラミングと集合体

第1節　0次元分子集合体
　1　金属錯体デンドリマー
　　1. デンドリマーとは
　　2. 金属錯体デンドリマー
　　3. デンドリマーを利用した階層構造制御
　2　殻状巨大分子（エンドマー）
　　1. はじめに
　　2. M12L24 自己集合性球状錯体
　　3. M12L24 球状錯体の内面官能基化
　　4. まとめ
　3　自己集合性動的分子システム
　　1. はじめに
　　2. 金属イオンの動的特性を引き出す
　　3. 自由回転する分子素子：分子ボールベアリング
　　4. 運動伝搬系を担う分子素子：ローター・トランスミッタ・ローター
　　5. 大きな構造変化を伴う分子カプセル
　　6. ディスク状多座配位子から離れて：
　　　　　チタン（IV）─カテコラト錯体における動的自己集合系
　　7. まとめ
　4　DNA ナノスフィア
　　1. はじめに
　　2. 多段階合成によるDNA キューブ・ナノスフィア
　　3. DNA の自己集合によるナノスフィア・マイクロスフィア
　　4. DNA の自己集合によるナノ多面体
　　5. 長鎖DNA の折り畳みによるナノ多面体
　　6. おわりに
　5　PMMA ナノスフィア
　　1. はじめに
　　2. PMMA ナノスフィアの調製
　　3. PMMA の立体規則性と粒子サイズの関係
　　4. PMMA ナノスフィアの内部構造解析
　　5. 立体規則性に依存したPMMA ナノスフィアの生成機構
　　6. おわりに

第2節　1次元分子集合体
　1　相補的多重水素結合型超分子ポリマー
　　1. 超分子ポリマー
　　2. 相補的多重水素結合による超分子ポリマー
　　3. 1 成分系XX型超分子ポリマー
　　4. 1 成分系XY 型超分子ポリマー
　　5. 2 成分系XX ＋ YY 型超分子ポリマー
　　6. 環化
　　7. ストッパー効果
　　8. 階層的組織化
　　9. 色素セグメントの導入
　　10. おわりに
　2　メタロ超分子ポリマー
　　1. メタロ超分子ポリマーの合成
　　2. メタロ超分子ポリマーの重合度
　　3. メタロ超分子ポリマーの機能
　　4. メタロ超分子ポリマーのデバイス応用
　　5. メタロ超分子ポリマーの将来展望
　3　ペプチドナノファイバー
　　1. はじめに
　　2. 分子素材としての人工ポリペプチドの魅力
　　3. ナノファイバー構造への自己組織化
　　4. 自己組織化スイッチング
　　5. ペプチドナノファイバーの機能化
　　6. おわりに
　4　金属錯体ナノファイバー
　　1. 1 次元構造体としての金属錯体
　　2. 1 次元鎖内に金属間相互作用を有する擬1 次元遷移金属錯体
　　3. 1 次元鎖間相互作用を制御した金属錯体
　　4. 1 次元分散系のハロゲン架橋白金混合原子価錯体
　　5. ナノワイアの素材としての1 次元トリアゾール錯体
　　6. おわりに
　5　らせんポリマー
　　1. はじめに
　　2. らせん誘起
　　3. 誘起らせん構造の記憶
　　4. らせん反転
　　5. 二重らせん
　　6. おわりに
　6　ゲスト誘導型多糖系ホストの新展開
　　1. はじめに
　　2. らせん状天然高分子
　　3. β ─ 1,3 ─グルカン／機能性高分子ナノコンポジットの創製
　　4. 1 次元ホストから1 次元反応場へ
　　5. 半人工多糖／ β ─ 1,3 ─グルカンへの部位特異的な化学修飾
　　6. 1 次元コンポジットをビルディングブロックとした組織構造
　　7. まとめと今後の展望
　7　ヘキサベンゾコロネンナノチューブ
　　1. はじめに
　　2. 双頭型HBC 誘導体の設計と自己組織化ナノチューブの形成
　　3. らせん巻き方向を制御したナノチューブ
　　4. 表面重合によるナノチューブ構造の安定化
　　5. ナノチューブの電気特性
　　6. 光電導性同軸ナノチューブ
　　7. おわりに
　8　金属配位型ペプチド脂質ナノチューブ
　　1. はじめに
　　2. 金属配位型ペプチド脂質ナノチューブの合成
　　3. 金属配位型ペプチド脂質ナノチューブの構造
　　4. 金属酸化物ナノチューブおよび有機・金属ハイブリッドナノチューブの鋳型合成
　　5. まとめ
　9　有機ナノチューブのメゾスケール系ホスト─ゲスト科学
　　1. はじめに
　　2. ナノテンプレート：金属ナノワイアの構築
　　3. ナノコンテナー：生体高分子の包接と放出
　　4. ナノチャネル：ナノピペットの開発
　　5. ナノ空間における特性評価
　　6. おわりに
　10　両親媒性ポルフィリンの1 次元組織化
　　1. はじめに
　　2. 金属ポルフィリン錯体および金属フタロシアニン錯体の組織化
　　3. 水素結合によるカラムの安定化
　　4. 高分子によるカラムの固定化
　　5. 無機物のラッピングによるカラムの固定化
　　6. 今後の展望
　11　ポルフィリンワイア
　　1. はじめに
　　2. 共有結合オリゴマー
　　3. メゾ─メゾ結合ポルフィリン多量体の二面角制御
　　4. アセチレン架橋ポルフィリン
　　5. 超分子ポルフィリンワイア

第3節　2次元分子集合体
　1　界面情報の転写─液晶コマンドサーフェス─
　　1. はじめに
　　2. ネマチック液晶の界面の相互作用：超分子サイエンス的側面
　　3. 有機無機ナノハイブリッド組織体の光配向
　　4. まとめ
　2　単分子／IV属半導体接合系のヘテロ界面設計と機能
　　1. はじめに
　　2. 単分子膜形成の歴史
　　3. 単分子膜の形成方法
　　4. 表面・界面構造の分析
　　5. 半導体表面への分子認識機能の付与
　　6. マイクロアレイの作製
　　7. おわりに
　3　オリゴペプチド集合体薄膜
　　1. トリペプチド型両親媒性分子
　　2. オリゴイシン型両親媒性分子
　　3. 分子集合の方法
　　4. ロイシンファスナー形成と形態変化
　　5. ロイシンファスナーの分光学的検出
　　6. 2 次元分子集合体薄膜の形成に必要な構造階層性
　　7. おわりに
　4　自己組織化ペプチド
　　1. はじめに
　　2. α ─ヘリックス型ペプチドを用いた定形型分子素子の2 次元秩序構造の構築
　　3. β ─シートペプチドを用いた2 次元自己組織化
　　4. おわりに
　5　高分子ナノシート
　　1. はじめに
　　2. 高分子ナノシートの分子設計
　　3. 高分子ナノシートの分光特性
　　4. 高分子ナノシートの応用展開
　　5. 高分子ナノシートの将来展望
　6　ナノの厚みとマクロな面積を併せもつ巨大ナノ薄膜
　　1. 薄膜とは
　　2. ナノ薄膜
　　3. 巨大ナノ薄膜の創製
　　4. ナノ薄膜の物性評価
　　5. 今後の期待
　7　高分子シリンダ
　　1. ブロックコポリマー
　　2. ブロックコポリマーの自己組織化ミクロ相分離構造
　　3. ブロックコポリマーエンジニアリング
　　4. 将来展望

第4節　3次元分子集合体
　1　超分子ナノクラスターのキラルサイエンス
　　1. はじめに
　　2. ポルフィリン箱形集合体
　　3. ポルフィリン超分子ポリマー
　2　協同性を利用する高分子階層配列制御
　　1. はじめに
　　2. 協同性の利用
　　3. 共役系高分子の2 次元配列の試み
　　4. 交互配列の可能性
　　5. おわりに
　3　胆汁酸誘導体包接化合物
　　1. 包接化合物とは
　　2. 胆汁酸ステロイド誘導体
　　3. 胆汁酸ステロイド誘導体による包接現象
　　4. 置換基の違いによる分子認識の変化
　　5. 胆汁酸ステロイド誘導体をもちいた四点モデルによるキラル認識
　　6. ゲスト交換による動的変化
　　7. 分子情報の発現
　　8. 有機塩結晶への応用
　　9. おわりに
　4　金属錯体系高規則性ナノ空間
　　1. 多孔性金属錯体とは
　　2. 貯蔵・分離材料への利用
　　3. ナノ空間反応場
　　4. 低次元物性発現
　　5. おわりに
　5　ジイン・ジエン系モノマー結晶の固相重合
　　1. はじめに
　　2. ジアセチレンの固相重合
　　3. ジエンの固相重合
　　4. その他のモノマーの固相重合
　　5. 固相重合の反応機構
　　6. おわりに
　6　ジブロック共重合体の相分離
　　1. はじめに
　　2. ブロック共重合体の自己組織化
　　3. 強偏斥領域におけるミクロ相分離構造
　　4. 弱偏斥領域におけるミクロ相分離構造
　　5. ミクロ相分離構造の制御
　　6. ミクロ相分離構造の利用
　7　スマート3 次元高分子ネットワーク─分子応答性ゲル─
　　1. はじめに
　　2. 酵素反応を利用した分子応答性ゲル
　　3. 温度応答性高分子を利用した分子応答性ゲル
　　4. 分子複合体を利用した分子応答性ゲルの合成コンセプト
　　5. 生体分子複合体を架橋点として利用した分子応答性ゲル
　　6. 分子インプリント法を利用した分子応答性ゲル
　　7. おわりに

第3章　超分子の新しい展開とナノマテリアル

第1節　エマージング超分子─新しい超分子─
　1　フォルダマー
　　1. はじめに
　　2. フォルダマーの定義と分離
　　3. ビピリジン構造を基盤としたフォルダマー
　　4. 水素結合によるフォルダマー形成：芳香族アミドオリゴマー
　　5. N─アルキル化芳香族アミドオリゴマー
　　6. 芳香族電子供与─受容型フォルダマー（aedamers）
　　7. ホスト分子として機能するフォルダマー：m─ファニレンエチニレンオリゴマー
　　8. シス型アミド，ウレア構造に基づくフォルダマー
　　9. おわりに
　2　フラーレンハイブリッド
　　1. はじめに
　　2. 金属錯体化によるハイブリッドホスト─ゲストフラーレン誘導体
　　3. シャトルコック型液晶性フラーレン誘導体
　　4. カップ型空間を有するシャトルコック型分子
　　5. 金属含有シャトルコック分子
　　6. フラーレン誘導体が形作る層状液晶構造
　　7. 五つのピレンでできたホストを有するハイブリッドフラーレン誘導体
　　8. 二つのホスト部位をもつハイブリッドフラーレン誘導体が形作る超分子デンドリマー
　　9. おわりに
　3　ポルフィリン超分子レセプタ
　　1. はじめに
　　2. 金属プルフィリン・フラーレン相互作用の発見
　　3. ホストの構造とフラーレンへの親和性
　　4. 動的挙動
　　5. フラーレン・カーボンナノチューブのサイズやキラリティの認識
　　6. 超分子構造体の構築
　　7. 塩基性分子との相互作用
　　8. おわりに
　4　異種分子を混成した自己組織化膜の形成機構
　　1. はじめに
　　2. 分子と実験法
　　3. 単一成分系自己組織化膜
　　4. 2 分子混成系の単一分子膜
　　5. まとめ
　5　分子磁石
　　1. はじめに
　　2. クリスタル・エンジニアリングによる分子集積とバルク磁石
　　3. ナノサイズクラスターと超常磁性体：単分子磁石
　　4. ナノワイア超常磁性体：単1 次元鎖磁石
　　5. 磁性体との複合組織構造の構築
　　6. おわりに
　6　ヘテロ接合ナノ粒子
　　1. はじめに
　　2. 異方性二相分離Co9S8/PdSx ヘテロ接合ナノ粒子（ナノどんぐり）
　　3. 異方性三相分離硫PdSx/Co9S8/PdSx ヘテロ接合ナノ粒子（ ナノピーナッツ）
　　4. Pd/γ-Fe2O3 ヘテロ接合ナノ粒子の構造特異性を利用した
　　　　　fct-FePd/α-Fe 交換結合ナノコンポジット磁石の創製
　　5. おわりに
　7　規則性シリカナノ粒子
　　1. はじめに
　　2. シリカナノ粒子
　　3. ナノ粒子の自己組織的配列
　　4. 塩基性アミノ酸を用いるシリカナノ粒子の合成方法
　　5. 規則性シリカ粒子の構造解析
　　6. 合成機構
　　7. 粒子サイズ制御
　　8. 規則性シリカ粒子の応用
　　9. 今後の展望
　8　低次元性ナノ金属分子
　　1. はじめに
　　2. 鋳型配位子を用いない低次元性金属クラスターの形成
　　3. 鋳型配位子を用いた低次元性金属クラスターのサイズ・形状選択的合成
　　4. これからの展望
　9　光機能マイクロドーム
　　1. 自己集合と自己組織化
　　2. 自己組織化
　　3. 散逸構造
　　4. Belouzov-Zhabotinsky反応
　　5. 細胞
　　6. ベナール対流セル
　　7. ワインの涙
　　8. ディウェッティング現象
　　9. 自己組織化の応用
　　10. シアニン色素J 会合体の制御
　　11. 高分子マイクロドームの可逆的な形変化
　　12. ポリマーブレンドのディウェッティング
　　13. 有機電子発光デバイスの低分子ホール輸送材料のパターン化
　10　階層構造型の超分子の設計と作製
　　1. 自発的な秩序形成
　　2. 自己集合と散逸構造形成の協働
　　3. 階層的自己組織化
　　4. まとめ

第2節　超分子デバイス
　1　ナノカー
　　1. ナノカーとは
　　2. ナノカー開発の動機
　　3. ナノカーの設計
　　4. ナノカーの合成と構造解析
　　5. STM によるナノカーの観察
　　6. モーター搭載型ナノカーの開発
　　7. さらに複雑な機構を有するナノカーを目指して
　2　ロタキサン系分子マシン
　　1. はじめに
　　2. 分子シャトル：分子マシンへの第一歩
　　3. 双安定性ロタキサン：分子スイッチへ向けて
　　4. 分子スイッチ・分子メモリ
　　5. 仕事をする分子マシンへ
　　6. 今後の課題
　3　分子モーター
　　1. はじめに
　　2. 第1 世代キラル分子モーター
　　3. 第2 世代光動力キラル分子モーター
　　4. 基板上に固定した分子モーター
　　5. まとめ
　4　プロペラ分子機械
　　1. 序：回転能をもつ分子で構成された『超分子』
　　2. プロペラ分子で構成された液晶単分子膜の集団回転運動
　　3. 現象論に基づくマクロな運動の解析
　　4. キラル液晶自己保持膜の分子集団回転
　　5. ミクロスコピックな回転挙動─分子動力学による解析─
　　6. まとめ：ナノマシーンを目指して
　5　分子はさみと分子ペンチ
　　1. はじめに
　　2. 光駆動分子はさみ
　　3. 光駆動分子ペンチの分子設計
　　4. 分子の遠隔操作システム
　　5. まとめ
　6　SAMバイオデバイス
　　1. はじめに
　　2. バイオ応用のためのSAM 分子デザイン
　　3. 応用例─ DNA マイクロアレイ─
　　4. SAM バイオデバイスの将来
　7　単分子膜アクチュエータ
　　1. はじめに：超分子によって動かされるものと超分子を動かすもの
　　2. 超分子でものを動かす
　　3. バルクの刺激で超分子が動く
　　4. 単分子膜アクチュエータ1：つかむ超分子
　　5. 単分子膜アクチュエータ2：ひねる超分子
　　6. おわりに
　8　分子ワイア素子
　　1. はじめに
　　2. 導電性高分子の電荷担体─ポーラロン，バイポーラロン
　　3. ナノギャップ平坦電極
　　4. ポリジアセチレン分子架橋
　　5. 分子鎖が運ぶ電流
　　6. 分子ワイア素子
　9　SPM を用いる分子ワイア配線
　　1. はじめに
　　2. SPM を用いる分子ワイア配線
　　3. おわりに
　10　導電性高分子ワイア
　　1. はじめに
　　2. 電気化学エピタキシャル重合
　　3. 多段電気化学エピタキシャル重合による異種分子ワイアの接続
　　4. まとめ
　11　分子性導体デバイス
　　1. 分子性導体の特徴
　　2. 分子性導体のデバイス化
　　3. 分子性導体のナノマテリアル化
　　4. 導電性Langmuir-Blodget（t LB）膜
　　5. 両親媒性ビスTTF マクロサイクルが形成する分子集合体ナノ構造
　　6. まとめと将来展望
　12　原子スイッチ
　　1. はじめに
　　2. 原子スイッチとは
　　3. 原子スイッチを用いた回路
　　4. おわりに
　13　単一分子ナノデバイス
　　1. はじめに
　　2. 金属内包フラーレン単一分子配向スイッチ
　　3. まとめ
　14　超分子ナノエレクトロニクス
　　1. はじめに
　　2. 分子環境制御：被覆型超分子ナノワイア
　　3. 機械的機能発現：酸化還元型超分子ナノスイッチ
　　4. 分子配列制御：超分子ナノアレイ
　15　光電変換超分子
　　1. はじめに
　　2. 単一成分クラスターの泳動電着
　　3. ドナー・アクセプタ2 成分系クラスターの泳動電着
　　4. デンドリマー
　　5. ポルフィリン修飾金ナノ粒子
　　6. 置換基によるポルフィリン・フラーレンの配列制御
　　7. 水素結合を利用したポルフィリン・フラーレンの配列制御
　　8. カーボンナノチューブを利用した光電変換系
　　9. おわりに
　16　光機能性有機分子結晶
　　1. はじめに
　　2. フォトクロミック結晶
　　3. 単結晶の二色性
　　4. マルチカラーフォトクロミズム
　　5. フォトクロミック複合結晶によるナノ構造の制御
　　6. 結晶形状変化
　　7. おわりに
　17　光機能性デンドリマー
　　1. はじめに
　　2. 非線形光学特性
　　3. 発光特性
　　4. ナノ・マイクロ加工
　　5. まとめ
　18　有機ナノサイズ構造体の光機能
　　1. はじめに
　　2. 有機ナノ結晶の作製
　　3. 光アンチバンチングの測定方法
　　4. 単一ナノ結晶の光アンチバンチング挙動
　　5. おわりに
　19　コロイド結晶レーザ
　　1. はじめに
　　2. コロイド結晶膜の作製方法と反射特性
　　3. レーザデバイス作製方法と光特性
　　4. フレキシブルレーザの作製
　　5. まとめ
　20　呈色・変色ゲル
　　1. はじめに
　　2. コロイド結晶
　　3. 構造発色性ゲル
　　4. おわりに
　21　アニオン応答性超分子ゲル
　　1. はじめに
　　2. アニオン応答性超分子ゲルの展開
　　3. π 共役系非環状型アニオンレセプタからなる超分子ゲル
　　4. まとめ
　22　光応答型機能性分子探針
　　1. 化学修飾探針を用いた分子間相互作用の計測
　　2. 高分子能観察を可能とする機能性分子探針に求められる設計指針
　　3. 三脚型探針分子1 のAu 表面への固定化と光異性化挙動
　　4. Au 被覆カンチレバー探針先端へ固定化した分子探針の光異性化応答
　　5. 水素結合検知用分子探針による表面水酸基との水素結合力の抽出計測

第3節　超分子マテリアル
　1　カーボンナノチューブ超構造
　　1. はじめに
　　2. 反応による超構造の構築
　　3. 凝集（分散力）を利用した超構造の構築
　　4. おわりに
　2　カーボンナノチューブ修飾
　　1. CNT 科学と超分子化学
　　2. カーボンナノチューブ物理修飾による可溶化
　　3. カーボンナノチューブ認識
　　4. まとめ
　3　高密度CNT 集積膜
　　1. はじめに
　　2. 湿式法による薄膜作製例
　　3. 液─液界面を用いたCNTs ナノ薄膜の作製
　　4. まとめ
　4　超撥水性フラーレン膜と液体フラーレン
　　1. はじめに
　　2. フラーレン素材の超撥水膜
　　3. 室温液状フラーレン
　　4. おわりに
　5　フラーレンナノウィスカー
　　1. はじめに
　　2. 液─液界面析出法
　　3. フラーレンナノチューブ
　　4. フラーレンナノウィスカーの成長機構
　　5. 垂直配向フラーレンマイクロチューブの合成
　　6. まとめ
　6　ハンドメーキングフラーレン材料
　　1. はじめに
　　2. ナノ粒子化によるフラーレンの新たな機能の発現
　　3. ハンドメーキングフラーレンナノ粒子：
　　　　　mechano-assisted reduction of size（MARS）法
　　4. ナノ粒子の生成機構
　　5. MARS 法の特徴
　　6. フラーレンナノ粒子の生理活性
　　7. おわりに
　7　パルスレーザを利用した分子配列
　　1. はじめに
　　2. レーザ分子注入法を用いた分子配列
　　3. 樹脂を用いた分子配列
　　4. 液中分子ジェットの発現と分子配列
　　5. まとめ
　8　濃厚ポリマーブラシ
　　1. はじめに
　　2. ポリマーブラシの精密合成─表面開始リビングラジカル重合
　　3. 膨潤濃厚ブラシの構造と高反発特性
　　4. トライボロジー特性
　　5. サイズ排除特性と生体適合性
　　6. バルク特性
　　7. 微粒子系におけるブラシ構造
　　8. おわりに
　9　自己組織化によるハニカム状多孔質膜の作製と応用
　　1. はじめに
　　2. ハニカム膜の作製プロセスと3 次元構造
　　3. ハニカム膜の孔径制御
　　4. ハニカム膜の二次加工
　　5. ハニカム状多孔質膜から作製した微細構造の応用
　　6. おわりに
　10　高分子ダイヤモンド構造
　　1. はじめに
　　2. ABC 星型共重合体モデル試料の合成
　　3. モルフォロジー解析
　　4. ISP 星型共重合体の形成する特徴的なミクロ相分離構造
　　5. ZnS 型ネットワーク構造
　　6. おわりに
　11　分子集合体による金属の無電解析出
　　1. はじめに
　　2. N・・・HO 水素結合の表面からなる分子集合体でのニッケルの析出機構
　　3. アルキル4 級化アンモニウム表面からなる高分子微粒子でのニッケルの析出機構
　　4. おわりに
　12　親油性高分子電解質ゲル
　　1. 溶媒吸収材としての高分子ゲル
　　2. 親油性高分子電解質ゲルの分子設計
　　3. 親油性高分子電解質ゲルの合成と膨潤特性
　　4. 有機溶媒混合系における親油性高分子電解質ゲルの不連続体積変化（相転移）
　　5. 有機溶媒高膨潤性ゲルのオーダーメイド化
　　6. おわりに
　13　有機─無機ハイブリッドベシクル
　　1. はじめに
　　2. 脂質二分子膜構造とセラミック表面を有するハイブリッドベシクル「セラソーム」
　　3. セラソームの機能化と応用
　　4. コロイドをテンプレートとして作製する有機─無機ハイブリッドベシクル
　　5. おわりに
　14　メソポーラスシリカフィルム
　　1. はじめに
　　2. 超分子鋳型法を用いたメソポーラスシリカ膜の合成
　　3. 界面活性剤の除去
　　4. 機能設計と組成変換
　　5. シリカ界面活性剤メソ構造体の機能
　　6. まとめ
　15　メソポーラス有機シリカ
　　1. はじめに
　　2. 有機シラン原料
　　3. 架橋有機シランからのメソポーラス有機シリカの合成
　　4. 分子配列構造をもつメソポーラスシリカの合成
　　5. まとめ
　16　キラルメソポーラスシリカ
　　1. はじめに
　　2. アミノ酸系キラル界面活性剤から得られるキラル超分子
　　3. キラルメソポーラスシリカ研究の現況
　　4. おわりに
　17　メソポーラス金属
　　1. はじめに
　　2. ハードテンプレート法
　　3. ソフトテンプレート法
　　4. おわりに
　18　イモゴライトチューブ
　　1. はじめに
　　2. 天然イモゴライト
　　3. イモゴライトの化学合成
　　4. イモゴライトの構造
　　5. イモゴライトの特性
　　6. イモゴライトを用いたハイブリッド材料
　　7. おわりに

第4章　バイオ超分子

第1節　生体系に見る超分子構造とナノバイオ応用
　1　生体膜超分子モーター─細胞の回転エネルギー変換装置：ATP 合成酵素─
　　1. ATP 合成酵素
　　2. F1 の結晶構造
　　3. F1 の1 分子回転観察
　　4. F1 の反応スキーム
　　5. F1 の結晶構造は回転するF1 の二つのコンホメーションのどちらに対応するのか
　　6. F1 のトルク発生はどの反応ステップで起こるのか
　　7. F1 はATP 加水分解・合成反応の両方を高いカップリング効率で行うことができる
　　8. F1 のATP 加水分解・合成反応に対するγ の回転角度依存性と熱揺らぎの役割
　　9. F1 の三つの触媒部位間の協同性
　2　生体分子で駆動するマイクロマシン
　　1. はじめに
　　2. モータータンパク質
　　3. モータータンパク質の応用研究
　　4. 生きた生物または組織を利用した微小機械
　　5. 色素細胞を模倣した光学素子を目指して
　3　生体分子モーターの集積化と機能化─ ATP 駆動型バイオマシンの創製─
　　1. はじめに
　　2. ソフトバイオマシン
　　3. 配向ミオシンゲル上での巨大アクチンゲルの運動発現
　　4. ポリカチオン種に依存した巨大アクチンゲルの運動特性
　　5. 巨大アクチンゲルの運動速度は何によって決まるのか
　　6. なぜ巨大アクチンゲルは直進するのか
　　7. アクチンとポリカチオンによるアクチンコンプレクス形成に関する考察
　　8. アクチン─ポリカチオンコンプレクスにおける形成モデル
　　9. アクチン─ポリカチオンコンプレクスの断面構造観察
　　10. アクチン─ポリカチオンコンプレクス形成の時空間制御
　　11. おわりに
　4　蛍光タンパク質の設計と応用
　　1. はじめに
　　2. 蛍光タンパク質の発見
　　3. GFP の立体構造解析
　　4. 赤色蛍光タンパク質（RFP）の発見と蛍光タンパク質の人工的改変
　　5. 蛍光タンパク質の光制御
　　6. 発光タンパク質
　　7. 生理機能を可視化するタンパク質
　　8. おわりに
　5　人工タンパク質の合成と応用
　　1. はじめに
　　2. 4 塩基コドンを用いた人工タンパク質の合成
　　3. タンパク質合成における非天然アミノ酸の適合性
　　4. タンパク質のピンポイント標識技術への応用
　　5. 非天然アミノ酸の導入による人工機能タンパク質の創製
　　6. タンパク質N 末端への非天然分子の導入
　　7. おわりに

第2節　核酸の超分子化学
　1　核酸認識分子の設計と応用
　　1. はじめに
　　2. DNA の構造
　　3. マイナーグループでの配列認識
　　4. DNA の特徴的な配列
　　5. テロメア配列と小分子の複合体形成
　　6. トリヌクレオチドリピートの認識
　　7. DNA の分子糊によるDNA の会合制御
　　8. まとめ
　2　人工ヌクレアーゼ
　　1. はじめに
　　2. ペプチド核酸（peptide nucleic acid）
　　3. PNA のイノベーション
　　4. pseudo-complementary PNA（pcPNA）の開発
　　5. インベージョンによる構造変化の誘起とその応用
　　6. バイオテクノロジーの現状
　　7. DNA 加水分解触媒の開発
　　8. 人工制限酵素ARCUT（Artificial Restriction DNA CUTter）の開発
　　9. ARCUT による二本鎖DNA の位置特異的切断
　　10. ARCUT を利用した遺伝子組み換え
　　11. ARCUTによる大腸菌ゲノムの切断
　　12. おわりに
　3　生細胞適合型核酸検出・配列診断プローブ
　　1. はじめに
　　2. 人工核酸を利用した細胞膜内核酸検出
　　3. ゲノム／プラスミドから発生可能なタンパク質を利用した細胞内核酸検出プローブ
　　4. ゲノム／プラスミドから直接転写可能なRNA を利用した
　　　　　細胞内核酸検出・配列診断プローブ
　　5. おわりに
　4　機能性核酸のテーラーメード設計
　　1. はじめに
　　2. 超分子材料としての核酸の特徴
　　3. 核酸の構造形成と安定性予測
　　4. 核酸によるナノ構造体の構築
　　5. ナノ構造から機能へ
　　6. 核酸の構造多様性を利用した機能性材料の開発
　　7. 核酸の構造と機能のテーラーメイド設計に向けて
　5　刺激応答型人工核酸
　　1. はじめに
　　2. 人工核酸とは
　　3. ペプチド核酸（PNA）ならびにその誘導体
　　4. 刺激応答性人工核酸の創製
　　5. 外部刺激によるヌクレオシド誘導体の塩基部配向制
　　6. 外部刺激応答性人工核酸，ペプチドリボ核酸（PRNA）の設計
　　7. ペプチドリボ核酸（PRNA）オリゴマーの合成
　　8. ペプチドリボ核酸（PRNA）によるDNA 認識・錯体形成挙動ならびに
　　　　　可逆的錯体形成・解離制御
　　9. 高い細胞膜透過性を有するPRNA の開発
　　10. 配向規制因子としてフェニルボロンさんを導入したPRNA の合成
　　11. PRNA─DNA キメラ分子の設計と合成
　　12. おわりに
　6　DNAのダイナミックな光制御
　　1. はじめに
　　2. 光応答性DNA の分子設計
　　3. 光駆動型DNA ナノマシンへの応用
　　4. まとめと今後の展望
　7　リボヌクレオペプチド複合体
　　1. はじめに
　　2. 機能性RNA 分子と機能性RNA─タンパク質（リボヌクレオプロテイン，
　　　　　リボヌクレオペプチド）複合体
　　3. 生体高分子複合体の段階的機能化
　　4. RNA の機能化によるRNP レセプタの構築
　　5. ペプチドの機能化によるRNP レセプタの段階的高機能化法
　　6. リボヌクレオペプチドセンサ
　　7. おわりに
　8　DNA の組織化による機能材料
　　1. はじめに
　　2. DNA の分子的特徴
　　3. DNA フィルム
　　4. DNA ナノ粒子集合体
　　5. DNA ナノテクノロジー
　　6. DNA の単一分子操作
　　7. DNA を分子鋳型とした金属細線の作製
　　8. DNA の塩基配列特異的な金属化
　　9. DNA の塩基対形成を用いた分子の配列制御
　　10. DNA 機能材料の未来
　9　金属錯体型人工DNA を利用した金属錯体の精密集積
　　1. はじめに
　　2. 金属錯体型人工DNA
　　3. 金属錯体型塩基対形成によるDNA 高次構造制御
　　4. 人工DNA をテンプレートとした金属錯体の精密配列プログラミング
　　5. まとめ
　10　ヌクレオチドナノファイバー
　　1. はじめに
　　2. 自己集合性分子のデザイン
　　3. 双頭型ヌクレオチド脂質の自己集合によるナノファイバーとハイドロゲル形成
　　4. DNA を鋳型とした双頭型ヌクレオチド脂質の二成分系自己集合による
　　　　　ヘリカルナノファイバー形成
　　5. おわりに

第3節　タンパク質の超分子化学
　1　タンパク質認識分子の設計と応用
　　1. はじめに
　　2. タンパク質を認識する人工分子の開発
　　3. おわりに
　2　抗体エンジニアリング
　　1. はじめに
　　2. バイオセンシングにおける抗体利用
　　3. 線状抗体超分子
　　4. 線状抗体超分子を用いた低分子検出シグナル増幅法
　　5. 樹状抗体超分子
　　6. 抗体デンドリマーの特異性とセンシング機能
　　7. ポルフィリンを補因子として導入したモノクローナル抗体の機能
　　8. 遷移金属錯体とモノクローナル抗体の複合体による新規触媒機能発現
　　9. おわりに
　3　階層的進化を模した人工タンパク質の創製
　　1. タンパク質の構造の階層性：天然のタンパク質超分子
　　2. タンパク質超分子の設計，制御の可能性
　　3. タンパク質の階層性：トップダウンの視点から
　　4. タンパク質の構造と起源
　　5. MolCraft
　　6. 遍満するリピートタンパク質
　　7. MolCraftを用いた階層的人工タンパク質の応用研究
　　8. 骨形成タンパク質（BMP）＋ TBP─ 1
　　9. おわりに
　4　光機能性人工タンパク質
　　1. はじめに
　　2. タンパク質の高次構造とデノボデザインペプチド
　　3. 非天然アミノ酸を用いたペプチド構造制御
　　4. 光機能性人工タンパク質（ペプチド折り紙）の分子設計
　　5. モデル研究
　　6. 光機能人工タンパク質（ペプチド折り紙）の合成・構造と機能
　　7. おわりに
　5　分子シャペロン機能工学
　　1. はじめに
　　2. 分子シャペロンによるタンパク質フォールディング制御
　　3. 生体システムに倣った新規人工分子シャペロンシステムの設計
　　4. 固定化人工分子シャペロン
　　5. おわりに
　6　超分子ヘムタンパク質集合体
　　1. ヘムタンパク質
　　2. 天然に存在するヘムタンパク質集合体
　　3. 天然のヘムタンパク質複合体の模倣
　　4. 新しい概念に基づくヘムタンパク質ポリマーの創成
　　5. 今後の展望
　7　アミロイド線維のナノバイオテクノロジーへの応用
　　1. タンパク質の凝集と抑制
　　2. アミロイド線維の基礎
　　3. アミロイド線維の応用

第4節　糖鎖の超分子化学
　1　糖鎖認識ペプチドの開発と応用
　　1. はじめに
　　2. ランダムライブラリーの構築：ファージ提示法
　　3. 超分子化学を利用した選択手法：脂質単分子膜の形成と利用
　　4. ペプチドによるGM1 糖鎖認識
　　5. ペプチドによる高密度GM1 ドメイン認識
　　6. p3 ペプチドのGM1 糖鎖認識に伴うコンホメーション変化
　　7. ヘリックス─ループ─ヘリックス構造を有する糖鎖結合性ペプチド
　　8. インフルエンザウイルスの感染阻害
　　9. その他の医学的応用展開
　　10. おわりに
　2　糖鎖デンドリマー
　　1. はじめに
　　2. 超分子としての糖鎖デンドリマー
　　3. 超分子としての糖鎖担持カルボシランデンドリマー
　　4. 糖鎖担持カルボシランデンドリマーの応用例
　　5. 糖鎖デンドリマーに関するまとめ
　3　糖鎖超分子複合体
　　1. はじめに
　　2. つる巻き重合による包接錯体の形成
　　3. つる巻き重合による選択的包接
　　4. 並列重合によるアミロース─強疎水性ポリエステル包接錯体の合成
　　5. 部分メチル化アミロースをホストに用いた包接錯体の合成
　　6. 包接重合によるアミロース─ π 共役高分子コンポジットの合成
　　7. ゲスト交換法によるアミロース（デンプン）─カーボンナノチューブ包接錯体の合成
　　8. おわりに
　4　多糖─核酸複合体とその応用
　　1. はじめに
　　2. 複合体の発見
　　3. 複合体の構造
　　4. 複合体の性質
　　5. 側鎖への化学修飾
　　6. アンチセンスDNA のデリバリーへの応用

第5節　ナノバイオデバイス
　1　プロテインチップデバイス
　　1. はじめに
　　2. プロテインチップデバイスとは
　　3. タンパク質捕捉分子
　　4. 表面化学：捕捉分子の固定化とアレイフォーマット
　　5. シグナル検出
　　6. データ解析
　　7. プロテインチップの応用例
　　8. おわりに
　2　SNP 検出デバイス
　　1. はじめに
　　2. 実用化されているSNP 検出法
　　3. フェロセン化オリゴヌクレオチドを利用したSNP 検出
　　4. フェロセン化オリゴヌクレオチド修飾電極を利用したSNP 検出
　　5. 電気化学活性リガンドを利用したSNP 検出
　　6. 超分子複合体を利用したSNP 検出
　　7. ミスマッチ特異的人工リガンドを利用したSNP 検出
　　8. その他の超分子を利用したSNP 検出
　　9. まとめ
　3　糖鎖チップデバイス
　　1. はじめに
　　2. 糖鎖の生体機能
　　3. 糖鎖とタンパク質の相互作用を利用した，糖鎖デバイスや病原体のセンシング
　　4. 糖鎖マイクロアレイ
　　5. おわりに
　4　バイオ─エレクトロニクスデバイス
　　1. はじめに
　　2. バイオ─エレクトロニクス研究の発祥
　　3. バイオ─エレクトロニクスデバイス材料としてのペプチド分子の設計
　　4. 電子輸送機能をもつ人工タンパク質の設計
　　5. 酸化還元タンパク質と電子材料との電子移動を実現する
　　　　　インターフェイス設計と計測技術の進展
　　6. 電子─光子情報変換機能を有する人工タンパク質の設計
　　7. おわりに
　5　生体超分子を活用した電子デバイス作製
　　1. はじめに
　　2. ナノブロック超分子の設計・作製
　　3. バイオミネラリゼーション：タンパク質表面による無機材料析出
　　4. フェリチン粒子配置方法
　　5. ナノドット配列を利用した電子デバイスの実現
　　6. おわりに
　6　DNA 分子によるプログラムナノ構造
　　1. ナノ材料としてのDNA
　　2. 粘着末端と分岐構造
　　3. 自己集積モチーフ
　　4. プログラム自己集積による計算：アルゴリズミックセルフアセンブリ
　　5. 今後の展望

第5章　材料への展開

第1節　超分子の材料への展開と応用
　　1. はじめに
　　2. 両親媒性物質系超分子の構造
　　3. 角層脂質超分子構造の解析
　　4. まとめ

第2節　香粧品への応用
　1　バイコンティニュアス相の物性と化粧品への応用
　　1. バイコンティニュアス相とは？
　　2. バイコンティニュアス相の構造
　　3. 親水性─親油性バランスの調整とバイコンティニュアス相の生成
　　4. バイコンティニュアス相はどのように確認するか
　　5. バイコンティニュアス相の応用
　　6. バイコンティニュアス相研究の今後の方向性
　2　ラメラ液晶相の香粧品への応用
　　1. はじめに
　　2. ラメラ液晶を用いた微細エマルション，高内相ゲル状エマルションの生成
　　3. 保湿化粧品としてのラメラ液晶の応用
　　4. おわりに
　3　ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ランダム共重合体を用いた
　　　高内相マイクロエマルションと超微細エマルションへの応用
　　1. はじめに
　　2. EPDME の性質
　　3. EPDME が非イオン界面活性剤に及ぼす影響
　　4. 高内相マイクロエマルションとその拡散による超微細エマルションの調製のプロセス
　　5. 高内相マイクロエマルションと超微細エマルション生成機構
　4　リン脂質分子集合体の化粧品への応用
　　1. はじめに
　　2. 化粧品素材としてのリン脂質の特性
　　3. リポソーム製剤
　　4. シート状ラメラ製剤
　　5. おわりに
　5　固体粒子によるエマルションの界面制御
　　1. はじめに
　　2. 界面活性粒子の界面吸着と単粒子膜形成メカニズム
　　3. 界面活性粒子が形作る自己組織化構造
　　4. 界面活性粒子の機能材料への展開
　　5. 界面活性粒子を用いた香粧品の製剤化
　　6. おわりに
　6　キューボソームの調製法と応用
　　1. はじめに
　　2. 脂質液晶相
　　3. キューボソームの調製
　　4. キューボソームの構造評価
　　5. キューボソームの応用

第3節　ナノバイオマテリアルと医療応用
　1　超機能化高分子ナノ構造体の設計と医療応用
　　1. はじめに
　　2. DDS と高分子ナノ構造体型ナノメディシンに期待される特徴
　　3. 球状ナノ粒子型ドラッグデリバリーシステム：高分子ミセルを中心に
　　4. 高分子ベシクル
　　5. 高分子ワームミセル，チューブ
　　6. おわりに：天然と人工の狭間に
　2　機能性リポソーム
　　1. はじめに
　　2. pH 応答性リポソームの設計
　　3. pH 応答性リポソームによる細胞内デリバリー
　　4. pH 応答性リポソームの遺伝子ベクターへの応用
　　5. 樹状細胞への遺伝子導入
　　6. 今後の展望
　3　生体応答性ポリロタキサン
　　1. はじめに
　　2. リガンド導入ポリロタキサンによる多価相互作用
　　3. 細胞内分解性ポリロタキサンによる遺伝子デリバリー
　　4. おわりに
　4　細胞内シグナル応答性分子集合体
　　1. はじめに
　　2. 細胞シグナルと細胞機能
　　3. アクティブターゲッティングと細胞内シグナル応答型DDS 概念
　　4. D─RECS の概念を用いる薬物放出カプセル
　　5. D─RECS 概念の遺伝子送達への応用
　　6. 遺伝子制御剤の設計
　　7. 遺伝子制御システムの種々のプロテアーゼへの応用
　　8. 遺伝子制御システムの種々のプロテインキナーゼへの応用
　　9. D─RECS による遺伝子制御メカニズム
　　10. おわりに
　5　バイオナノカプセル
　　1. 背景
　　2. DDS 技術の現状
　　3. バイイオナノカプセルの概念
　　4. HBsAgL 粒子を用いるBNC 技術
　　5. BNC の内在性膜透過活性
　　6. 改変型BNC による再標的化技術
　　7. 第2 世代BNC 技術
　　8. 免疫系に対するステルス化
　　9. 網内系に対するステルス化
　　10. おわりに

第4節　工業材料への応用
　1　イオンセンサへの展
　　1. はじめに
　　2. 2 分子会合によるイオン認識場の形成
　　3. 多分子会合によるイオン認識場の形成
　　4. イオンセンサの実用化
　　5. おわりに
　2　実用化交互吸着膜
　　1. はじめに
　　2. 交互吸着法と応用
　　3. まとめと今後の展望
　3　超分子的水素結合ネットワークを利用したリサイクル性エラストマー
　　1. はじめに
　　2. 超分子的水素結合ネットワークを利用したリサイクル性高分子の研究例
　　3. 熱可逆架橋ゴム「THC ラバー」
　　4. おわりに

第5節　家庭用品関連
　1　シクロデキストリンの食品および家庭用品への利用
　　1. はじめに
　　2. 食品分野におけるCD 利用技術とその関連製品
　　3. 家庭用品分野におけるCD 利用技術との関連製品
　　4. CD による香り徐放作用とその応用
　　5. CD 応用技術の展望
　2　家庭用廃油ゲル化剤
　　1. はじめに
　　2. 有機液体の低分子ゲル化剤
　　3. 12HSA によるオルガノゲル形成
　　4. 廃油処理剤への応用
　　5. おわりに

著者紹介

【監　修】
国武　豊喜　　　　　　(財)北九州産業学術推進機構

【編集委員長】
有賀　克彦　　　　　　物質・材料研究機構WPI 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点主任研究者

【編集委員】（五十音順）
秋吉　一成　　　　　　東京医科歯科大学生体材料工学研究所素材部門有機材料分野教授
坂本　一民　　　　　　東京理科大学理工学部客員教授
清水　敏美　　　　　　産業技術総合研究所ナノチューブ応用研究センター副研究センター長
鍋島　達弥　　　　　　筑波大学大学院数理物質科学研究科教授