2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Molecular Soft-Interface Science |
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20106010
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
前田 瑞夫 The Institute of Physical and Chemical Research, 前田バイオ工学研究室, 主任研究員 (10165657)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宝田 徹 , 前田バイオ工学研究室, 専任研究員 (30336010)
藤田 雅弘 , 前田バイオ工学研究室, 研究員 (50342845)
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| Keywords | ソフトインターフェース / 核酸分子 / コンジュゲート材料 / ナノ粒子 / ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) / 生体機能材料 / 界面科学 / 分子認識 |
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| Research Abstract |
本研究では、DNA鎖とポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAAm)との共重合体(DNAコンジュゲート)の自己組織化を利用したDNA担時ナノ粒子の作製、ならびに種々のDNA担持ナノ粒子に対するDNA末端塩基対構造に応答する特異なコロイド安定性のメカニズムの解明を目的とする。さらに、この特異現象に基づいた簡便かっ正確な遺伝子診断などの新規ナノバイオ素子の開発を行うことを目指す。
平成21年度は、DNAコンジュゲートの精密合成とナノ粒子作製、DAN担持ナノ粒子の構造解析に関する研究課題を遂行した。精密合成に関しては、原子移動ラジカル重合(ATRP)法を検討し、PNIPAAm-b-DNAの合成に成功した。また多官能性の開始剤を用いることで、様々な分子骨格を有するコンジュゲート化にも成功した。相転移温度がPNIPAAmセグメント長に依存し、その温度以上でナノ粒子を形成することを、熱分析、光散乱法により確認した。この現象は、従来のグラフト共重合体と同様に、冷却するともとの孤立鎖に戻る。
一方で、疎水核として金ナノ粒子を用いたDNA担持ナノ粒子のコロイド安定性に関する精密構造解析も遂行した。DNA鎖長、固定化率、二重鎖形成率、疎水核径をパラメーターとして、小角X線散乱法により網羅的に解析したところ、DNA鎖間で働く特異的な相互作用というよりはむしろDNA鎖の形態や運動性の差異が凝集を阻害する因子として大きく寄与していることなどの知見を得た。
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