2013 Fiscal Year Research-status Report
リン脂質ナノディスクの積層メカニズムとそれを利用した交互積層膜の作成
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25400434
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
山田 悟史 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教 (90425603)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 表面・界面物性 / 自己組織化 / 量子ビーム / ナノ材料 |
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| Research Abstract |
本研究では機能性を付与できる薄膜として着目されている交互積層膜(Layer-by-Layer film)の材料として、高い生体適合性を有するリン脂質のナノディスクに着目し、その積層メカニズムの解明、および交互積層膜の作成を目的とした研究開発を行う。この目的を達成するために、本年度はナノディスクの交互積層膜を作成するための基礎的知見として、ナノディスク水溶液と接触させた際に基板上に形成されるナノディスクの積層構造について、その形成メカニズムを調べるために中性子反射率法と原子間力顕微鏡による積層構造のその場観察を行った。実験に際しては特に電荷の効果に着目し、ナノディスクと基板の表面電荷を正電荷、負電荷、中性と変化させ、その組み合わせによって積層構造がどのように変化するかを観察した。その結果、ナノディスクの電荷による違いはほとんど現れなかったのに対し、基板の電荷による影響は大きく、負電荷、および中性の基板表面にはナノディスクが積層するのに対し、正に帯電した基板の場合ではナノディスクの積層が起きない事が明らかになった。これは、ナノディスクの吸着挙動が単純な電荷による相互作用では記述できないことを示唆している。また、正に帯電した基板ではナノディスクの表面吸着が起こりにくい一方で、表面から数十ナノメートルに渡ってナノディスクの密度が高い層が形成されていることも明らかになっている。この高密度層が形成される原因については未だ不明で、次年度以降の研究によりこれを明らかにしていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度の初めに計画したナノディスクの吸着挙動について予定通り中性子反射率実験を行うことができた。また、当初の予定にはなかった原子間力顕微鏡による観察を組み合わせることによってその結果を解釈することに成功しており、研究は順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ナノディスクの吸着挙動についてさらに調べるために、積層構造形成の経時変化を追うことによって基板とナノディスクとの相互作用についての知見が得られるのではないかと検討している。
また、実験計画ではLayer-by-Layer法でナノディスクの交互積層膜を作成することを検討していたが、そのためには電荷の効果が支配的である必要がある。しかし、今回得られた結果はこれを否定するものであるため別の方法を検討する必要があり、そのための様々な試みを行う予定である。
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