二次元精密構造制御した高分子表面を用いた血液適合性におけるミクロ相分離仮説の検証

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12480264
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 高原 淳 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 教授 (20163305)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 園 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (40304745) ; 大塚 英幸 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助教授 (00293051)
• Keywords: 有機シラン単分子膜 / 原子間力顕微鏡 / 水平力顕微鏡 / タンパク吸着 / 相分離構造 / 選択吸着 / パターン化 / 局所光分解

Research Abstract

膜形成物質として表面官能基の異なる、アルキルシラン(OTES、CH_3(CH_2)_<17>Si(OEt)3),フルオロアルキルシラン(FHETES、CF_3(CF_2)_5CH_2CH_2Si(OEt)_3)、アミノシラン(AEAPDMS、NH_2(CH_2)_2NH(CH_2)_3SiMe(OMe)_2)、メルカプトシラン(MTS、HS(CH_2)_3Si(OMe)_3)などの有機シラン化合物を用いた。MTSは製膜後酸化し、スルフォン酸(Ox-MTS)に変換した。表面自由エネルギーはOx-MTS>AEAPDMS>MTS>OTES>FHETSの順に低下した。すなわちOx-MTSは高い親水性、FHETESは高い疎水性を示した。これらの単分子膜をSi基板上に形成したものを出発材料として、波長172nmの真空紫外光を用いた局所光分解と化学吸着による単分子膜形成に基づきパターン化を行った。XPS測定に基づき、二成分あるいは三成分系パターン化有機シラン単分子膜の形成を確認した。AFM観察及び水平力顕微鏡(LFM)測定に基づき、二成分あるいは三成分系パターン化有機シラン単分子膜の表面構造を評価し、パターン化された単分子膜の形成を確認した。また表面官能基をLFM測定により識別した。特に疎水性の高いFHETESへはタンパクの吸着量が多く、Ox-MTSでは低い吸着量を示した。これらは水一単分子膜界面での自由エネルギーの極小化により起こると考えられる。さらにこれらのパターン化単分子膜へのタンパク質のパターンを認識した吸着が起こることもAFM観察により明らかにした。

Research Products

• [Publications] A.Takahara, Y.Hara, K.Kojio, T.Kajiyama: "Plasma Protein Adsorption Behavior onto the Surface of Phase-separated Organosilane Monolayers on the basis of Scanning Force Microscopy"Coll. Surf. B. 23. 141-152 (2002)
• [Publications] A.Takahara, K.Kojio, T.Kajiyama: "Effect of Aggregation State on Nanotribological Behaviors of Organosilane Monolayers"Ultramicroscopy. 91. 203-213 (2002)
• [Publications] T.Koga, H.Otsuka, A.Takahara: "Area-selective Fabrication of Polyaniline/Poly(styrenesulfonic acid)Composite Ultrathin Films on Micropatterned Aminosilane Grafted Surfaces"Trans. Mater. Res. Soc. Jpn. 27. 497-500 (2002)
• [Publications] T.Koga, H.Otsuka, A.Takahara: "Fabrication of Three-component Micropatterned Organosilane Monolayer by a Stepwise Photolithography Process"Chem. Lett.. 1196-1197 (2002)
• [Publications] 高原 淳: "薄膜作製プロセスにおける問題点・対応策と製膜条件の最適化"有機超薄膜の凝集構造と表面物性. 8 (2003)