2016 Fiscal Year Annual Research Report
金属タンパク質と合成ポリマーから構成される機能性ハイブリッド界面の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Element-Block Polymer Materials |
|---|
| Project/Area Number |
15H00746
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
小野田 晃 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (60366424)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 金属タンパク質 / 金属ナノ粒子 / ハイブリッド界面 / バイオデバイス / バイオ電極 / ポリマー |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、電子移動・触媒・センサー機能を有する金属タンパク質および金ナノ粒子や高分子などのナノ材料となる機能性元素ブロックを、生体分子に特有の精密な分子間相互作用を活用した機能性ハイブリッド界面を構築し、バイオマテリアル及び生体分子デバイスへの展開をめざした。金属タンパク質を階層化してハイブリッド化する技術を発展させて、合成ポリマーとの組み合わせにより、金属タンパク質の配向やメゾスコピック構造を制御したハイブリッド材料を創製に取り組んだ。特異な電子的・光学的性質をもつ金ナノ粒子は、多彩な機能性材料への応用が期待されている。直径10-100 nmの金ナノ粒子は、金の原子核に束縛された自由電子の集団振動周波数に相当する光を吸収し、表面プラズモン共鳴 (SPR)と呼ばれる光吸収特性を示すだけでなく、酸化チタンや酸化タングステンなどの半導体光触媒上に担持した際に、高い触媒活性を示す。半導体の光触媒活性は、担持金ナノ粒子の形状や、担体への担持構造が影響を及ぼすことから、今年度は、金ナノ粒子を含むハイブリッド材料の構築に取り組んだ。タンパク質などの生体分子間の超分子相互作用を利用した担持金ナノ粒子の形状制御を行い、生体分子－金界面形成により半導体光触媒の緻密な表面改質が可能であることを見出した。また、可視光応答性光触媒である 金ナノ粒子-WO3 複合体において、担持された金ナノ粒子の集合構造を自己集合性アミロイドペプチドにより制御し、その光電変換効率を評価した。アミロイドペプチドを修飾した金ナノ粒子は酸性条件下で繊維状の金ナノ粒子集合体を形成し、長波長域のプラズモン共鳴吸収を示すとともに WO3 の光電変換効率を向上に寄与することを明らかとした。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
