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物理蒸着法による真空中でのポリペプチド薄膜の形成と表面プラズモンによる評価

Research Project

Project/Area Number 16651059
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

臼井 博明  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助教授 (60176667)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 邦明  東京農工大学, 大学院工学府, 教務職員 (30251581)
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords蒸着重合 / ポリペプチド / 自己組織化 / 高分子薄膜 / 表面プラズモン / アミノチオール
Research Abstract

ポリペプチドは生体機能を持つのみならず、環境によってコンフォーメーションが変化すること、分子鎖中に強い双極子モーメントを持つことなどの特徴を持ち、機能材料として有用である。そこでその薄膜化が重要な課題となるが、従来の溶液法では不純物などの影響で十分に分子量の大きな重合膜を形成することは容易でなかった。そこで物理蒸着法によってポリペプチド薄膜を形成するための手法を開拓し、表面プラズモンを用いて膜成長過程のその場観察を行った。ポリペプチド薄膜は、末端にアミノ基を持つ単分子(SAM)膜を基板表面に形成し、その表面にアミノ酸N-カルボキシ無水物(NCA)を蒸着することによって形成した。SAM材料としてはアミノエタンチオール(AET)及びアミノベンジルチオール(ABT)で比較を行い、NCA材料としてはベンジルアスパレートNCAを用いた。その結果、通常の蒸着ではNCAが基板表面にそのまま付着して低分子膜を形成するが、SAM膜表面に蒸着することによって真空中の基板表面で重合反応が進行してポリペプチド膜が得られることが示された。さらに通常のNCA蒸着膜は蒸着直後から再蒸発が進行して膜が消失するが、SAM膜表面にポリペプチド膜を形成することで再蒸発が抑制できることが示された。次にこのような製膜機構の差を薄膜成長様式の制御に応用した。有機蒸着膜は多くの場合島状に三次元成長するために表面平坦性が損なわれる。そこでAET及びABT表面のNCA製膜過程を表面プラズモン観察した。その結果ABT表面の蒸着膜は光学損失が少ないことが見出された。また原子間力顕微鏡観察では、AET表面に比較してABT表面では平坦性に優れた薄膜が成長することが見出された。これらの結果から、基板表面に最適な化学修飾を施すことによって、重合反応を促進できるのみならず、平坦性に優れた膜成長を実現できるものと考えられる。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2007 2006 2005 2004

All Journal Article (10 results) Book (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 有機界面幾何工学とエレクトロニクス2007

    • Author(s)
      岩本光正, 小野田光宣, 臼井博明, 杉村明彦
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 J90-C・2

      Pages: 101-109

    • NAID

      110007379844

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    • Author(s)
      岩本光正, 臼井博明, 小野田光宣
    • Journal Title

      応用物理 75・9

      Pages: 1120-1125

    • NAID

      10019294582

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  • [Journal Article] 物理蒸着法による高分子の無溶媒製膜技術2006

    • Author(s)
      臼井博明
    • Journal Title

      ケミカルエンジニヤリング 51・2

      Pages: 139-144

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    • Author(s)
      Kiyoi Katsuki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 44・6A

      Pages: 4182-4186

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    • Author(s)
      Hiroaki Usui
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 44・4B

      Pages: 2810-2814

    • NAID

      10015705712

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    • Author(s)
      Kiyoi Katsuki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 44・1B

      Pages: 504-508

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    • Author(s)
      H.Usui, M.Watanabe, C.Arai, K.Hibi, K.Tanaka
    • Journal Title

      Japan.J.Appl.Phys. 44・4B(印刷中)

    • NAID

      10015705712

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      K.Katsuki, H.Bekku, A.Kawakami, J.Locklin, D.Patton, K.Tanaka, R.Advincula, H.Usui
    • Journal Title

      Japan.J.Appl.Phys. 44・1B

      Pages: 504-508

    • NAID

      10014380572

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      臼井博明
    • Journal Title

      材料の科学と工業 42・1

      Pages: 31-36

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    • Author(s)
      X.Wang, K.Ogino, K.Tanaka, H.Usui
    • Journal Title

      IEICE Trans.Electron. E87-C・12

      Pages: 2122-2124

    • NAID

      110006226501

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      朝倉書店
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      Research Signpost (Kerala)
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      臼井博明(共著)
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      1592
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] フッ素系高分子薄膜およびその製造方法2007

    • Inventor(s)
      臼井博明, 砂田幸福
    • Industrial Property Rights Holder
      東京農工大学
    • Filing Date
      2007-03-23
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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