高分子固体表面とたんぱく質間の相互作用力の直接評価

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08878175
• 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)
• キーワード: 有機シラン単分子膜 / タンパク吸着 / 相分離構造 / 原子間力顕微鏡 / 表面構造 / Langmuir法 / 混合単分子膜 / FT ATR-IR

研究概要

1)有機シラン単分子膜によるモデル表面の構築 水面上に有機シラン化合物の溶液を展開し縮合重合することにより水面上に高分子化有機シラン単分子膜を調製し、水酸基を表面に有する平滑で清浄な基板に単分子膜をLangmuir法で固定化した。結晶性の有機シラン化合物と非晶性の有機シラン化合物の混合単分子膜よりナノメーターオーダーの膜厚の環境に安定な相分離表面を調製した。膜の表面構造をX線光電子分光測定装置(XPC)、フーリエ変換赤外分光装置及び原子間力顕微鏡(AFM)を用いて評価した。AFM観察により混合単分子膜でのメゾスコピックレベルでの相分離構造を確認した。また混合単分子膜の一成分を非重合性の成分としたとき、混合単分子膜調製後、一成分を有機溶媒で除去しSi表面を露出させ、第三成分の有機シラン化合物をSi表面に化学吸着させることにより種々の2次元構造制御された表面構造を有する混合単分子膜の形成を確認した。
2)固定化単分子膜表面と生体成分の相互作用の直接解析 単一成分系および相分離構造を形成した固定化単分子膜表面へのタンパク質の吸着挙動をAFM観察あるいはFT ATR-IRフローセル法を用いて解析した。FT ATR-IRフローセル法によるタンパク質の吸着量の測定結果は相分離表面でタンパク吸着が抑制されることを明らかにした。またAFM観察により、相分離構造を有する表面では疎水性ドメインに選択的にタンパク質が吸着することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] A.Takahara,K.Kojio,S.R.Ge,T.Kajiyama: "Scanning Force Microscopic Studies of Surface Structure and Protein Adsorption Behavior of Organosilane Monolayers" Journal of Vacuum Science and Technology. A14. 1747-1754 (1996)
• [文献書誌] T.Kajiyama,K.Kojio,S.R.Ge,A.Takahara: "Scanning Force Microscopic Studiy of Surface Structure and Properties of of (Alkylsilane/Fluoroalkylsilane) Mixed Monolayers" Supramolecular Science. 3. 123-130 (1996)
• [文献書誌] T.Kajiyama,K.Tanaka,S.Ge,A.Takahara: "Morphology and Mechanical Properties of Polymer Surfaces via Scanning Force Microscopy" Progress in Surface Science. 52. 1-52 (1996)
• [文献書誌] A.Takahara,K.Tanaka,S.R.Ge,T.Kajiyama: "Surface Science of Crystalline Polymers" Kodansha Scientific Ltd., 16 (1996)