2007 Fiscal Year Annual Research Report
製造プロセスで発生する付着および脱離の分子機構と洗浄操作の高効率化
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16206076
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
中西 一弘 Okayama University, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90026584)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今村 維克 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 准教授 (70294436)
今中 洋行 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教 (10379711)
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| Keywords | 吸着 / 洗浄 / 過酸化水素電気分解洗浄 / 表面プラズモン共鳴 / タンパク質 / 脂肪酸・油脂の付着 / 親和性ペプチド |
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| Research Abstract |
本年度は、ほぼ当初実施計画にしたがい研究を行った。すなわち、1)金属表面へのタンパク質の付着速度と付着の可逆性の検討、2)脂肪酸及び油脂で汚染された金属表面の過酸化水素電気分解洗浄特性の解析、3)シリカ・ガラス表面に強い付着性を示すペプチドの探索とその付着特性の解析を行った。1)に関しては、中性pH以下ではプラスの電荷を示す金表面を用いた。β-ラクトグロブリン、牛血清アルブミンやRNase Aなどを用い、種々のpH条件で、表面プラズモン共鳴のシグナルの経時変化を追跡した。その結果、数分以内に完了する急激な吸着と1時間程度にわたって徐々に進行する緩やかな吸着の二つのモードが存在することが示唆された。2)に関しては、炭素数8〜14の脂肪酸及び油脂をヘキサンに溶解後に、ステンレス平板やチタン平板に塗布後、乾燥することにより油脂汚れを形成させた。その後、過酸化水素電気分解洗浄法を適用し、印加電圧、過酸化水素濃度、塩類の種類・濃度を種々変化させて、膜圧計により汚れ層厚みの減少速度を追跡した。脂質の脱離過程は二段階で進行することが分かった。脱離の各段階における付着残留物のフーリエ変換赤外分光分析を行ったところ、第一段階の脱離では、吸着分子の脱離が生じ、二段階目ではラジカル酸化反応による生成物の脱離が生じていることがわかった。3)に関しては、先ず、大腸菌鞭毛random peptide display library systemを用いてガラスの主成分であるシリカ表面に対する親和性ペプチドの探索をしたところ、複数の親和性ペプチドをスクリーニングできた。このペプチドのシリカ表面上におけるペプチドの形態と相互作用エネルギーをHyperChemを用いて計算した。すなわち、H-O^-分子を酸素原子を上向きに0。32nm間隔で271分子並べたモデルガラス表面から3 nm上方にペプチド分子を置いた状態で分子シミュレーションを開始した。
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