有機シラン単分子膜を用いた生医学材料の表面ナノ構造制御法の開発

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06558126
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 高原 淳 九州大学, 工学部, 助教授 (20163305)
• 研究分担者: 戈 守仁 九州大学, 工学部, 助手 (80274504)
• キーワード: 有機シラン化合物 / 単分子膜 / 相分離 / 表面構造制御 / 原子間力顕微鏡観察 / タンパク吸着 / パタ-ニング

研究概要

水面上に結晶性の脂肪酸とフルオロアルキルシラン化合物の混合物を展開し縮合重合することにより水面上に混合単分子膜を調製した。水酸基を表面に有するシリコンウエハ-基板に単分子膜を垂直引き上げ法で移しとった。基板には水酸基が存在するためにフルオロアルキルシラン単分子膜の水酸基と反応し、フルオロアルキルシラン単分子膜は基板に固定化された。有機シラン化合物の表面への固定化をX線光電子分光測定装置(XPS)、フーリエ変換赤外分光に基づき評価した。原子間力顕微鏡観察、摩擦力顕微鏡観察により混合単分子膜が相分離構造を形成することを観察した。さらに脂肪酸が結晶性のドメインを形成することを電子線回折に基づき明らかにした。脂肪酸は基板に固定化されていないために溶媒で選択的に抽出され、直径1-2μmのシリコンウエハ-基板を露出した小孔を有する単分子膜が得られた。この小孔へ化学吸着により種々の有機シラン化合物が固定できることを明らかにした。特にチオール基を小孔に吸着・配向させた有機シラン化合物をはタンパク質を選択的に吸着・固定化することが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] S.R.Ge,A.Takahara,T.Kajiyama: "Phase Separated Morphology of Immobilized Organosilane Monolayer Studied by Scanning Force Microscope" Langmuir. 11. 1341-1346 (1995)
• [文献書誌] T.Kajiyama,I.Ohki,K.Tanaka S.-.R Ge A.Takahara,: "Direct Observation of Surface Morphology and Surface Viscolastic Properties of Polymeric Solids Based on Scanning Force Microscopy,"" Proc.Japan Academy. 71. 75-80 (1995)
• [文献書誌] A.Takahara,S-R.Ge,T.Kajiyama: "Two-dimensional Surface Structure Control by Utilizing Organosilane Monolayers," Molecular Electronics and Devices. 137-147 (1995)
• [文献書誌] K.Kojio,S.-R.Ge,A.Takahara,T.Kajiyama: "Effect of Chemical Structure of Fluoroalkylsilane on Phase-separation State of(Alkylsilane/Fluoroalkylsilane) Mixed Monolayers" Rept.Progr.Polym.Phys.Japan. 38. 279-282 (1995)
• [文献書誌] A.Takahara,K.Kojio,S.R.Ge,T.Kajiyama: "Selective Adsorption of Plasma Protein onto Phase-separated Domain of Immobilized Organosilane Monolayers" in Advances in Biomedical Polymers in Biomedical Engineering and Drug Delively Systems. 243-244 (1996)
• [文献書誌] 高原 淳: "高分子固体の表面構造と表面分子運動特性" 高分子.