2015 Fiscal Year Annual Research Report
種々の二酸化炭素応答性を持つ高分子微粒子の創製と分子認識材料への応用
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25870429
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
北山 雄己哉 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40649745)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 刺激応答性 / 二酸化炭素 / 高分子微粒子 / 分子認識 / タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、水溶性開始剤である2,2'-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン] (VA-061)のイミダゾリン基のCO2／N2応答性に着目し、この開始剤を標的タンパク質との相互作用のための機能性分子として用いたコアシェル型分子インプリントポリマー(MIP)粒子の創製を行った。
分子インプリンティングにおける開始剤および機能性分子としてVA-061、高分子マトリクスを形成する架橋剤およびコモノマーとしてメチレンビスアクリルアミドおよびヒドロキシメタクリレート を選択し、モデル標的分子としてヒト血清アルブミン（HSA）を選択した。これらを混合し、ポリ（スチレン-ジビニルベンゼン）シード粒子存在下における無乳化剤シード重合を行った後、タンパク質除去を行うことで、シェル層に認識空間をもつコアシェル型MIP粒子を合成した。
HSA結合実験の結果、CO2を導入したMIP粒子はHSAに対する結合親和性が高いのに対し、N2を導入したMIP粒子ではその親和性が低下した。このことから、同一のMIP粒子でありながら、気体導入の違いで結合定数にして約23倍変化するHSA結合能の変換可能性が示唆された。
次に参照タンパク質としてイムノグロブリンG、値とクロームCおよびリゾチームを用いた選択性実験を行った。その結果、CO2を導入したMIP粒子ではHSAを特異的に結合しており、CO2を導入したMIP粒子中にHSA認識空間が形成されていることが示唆された。一方で鋳型分子を加えずに得たリファレンス粒子（NIP）では、HSAに対する認識能を見られなかった。
本研究においてCO2/N2という気体刺激に応答してHSA特異的認識能を制御可能な新奇MIP粒子の合成に成功した。これらの温和な気体刺激によって分子認識能を制御可能な材料を創製したのは、本研究が世界で初めての例である。
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