自己組織化高分子単分子膜による金表面の二次元構造制御とタンパク質の表面認識挙動

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10131253
• 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: 梶山 千里 九州大学, 工学部, 教授 (60037976)
• 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 / 原子間力顕微鏡観察 / 表面構造 / 表面親疎水性 / 金電極 / 表面プラズモン共鳴

研究概要

1) 有機シラン単分子膜による電極表面の二次元構造制御 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。基板としては原子間力顕微鏡(AFM)観察用の基板としてSiウエハーあるいは表面プラズモン共鳴分光法(SPR)用の金薄膜の上にメルカプトプロピルトリエトキシシランを化学吸着した基板を用いた。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のAFM観察により混合単分子膜中でのメゾスコピックスケールでの相分離構造を確認した。さらに末端に二重結合を有する有機シラン単分子膜を酸化し、親水性のCOOHを表面に有する単分子膜を構築した。
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牛血清アルブミン(BSA)及び免疫グロブリン(IgG)の吸着挙動をAFM観察あるいは表面プラズモン共鳴分光法(SPR)を用いて解析した。SPRによるBSAの吸着量の測定結果は疎水性の高い表面でタンパク質が強固に吸着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BSAが吸着することを明らかにした。一方、疎水性の強いIgGの場合、IgG吸着のドメイン識別は低下した。

研究成果

• [文献書誌] S.R.Ge,K.Kojio,A.Takahara,T.Kajiyama.: "Bovine Serum Albumin Adsorption onto lmmobilized Orgnotrchlorosilane Surface:Influence of the phase Separation on Protein Adsorption Patterns" J.Biomter.Sci.,Polym.Ed.9. 131-150 (1998)
• [文献書誌] K.Kojio,S.R.Ge,A.Takahara,T.Kajiyama.: "Molecular Aggregation State of n-Octadecyltrichlorosilane Monolayer Prepared at an Air/Water Interface" Langmuir. 14. 971-974 (1998)
• [文献書誌] A.Takahara,K.Kojio,S.R.Ge,T.Kajiyama.: "Scanning Force Microsopy of Surface Structure and Surface Mechanical Properties of Organotrichlorosilane Monolayers Prepared by Langmuir Method" ASC Symosium Series. 204-222 (1998)
• [文献書誌] 小椎尾謙,戈守仁,高原淳,梶山千里: "高分子化有機シラン単分子膜と生体成分の相互作用" 高分子論文集. 55. 344-352 (1998)
• [文献書誌] K.Kojio,A.Takahara: "X-ray Specular Reflection Study of Organotrichlorosilane Monolayer Prepared by Langmuir Method" Report on Progress in Polymer Physics in Japan. 41(in press). (1999)
• [文献書誌] K.Kojio,A.Takahara,T.Kajiyama.: "Aggregation Structure and Surface Properties of 18-Nonadeccnyitrichlorosilane Monolayer and Multilayer Films Prepared by Langmuir Method" ACS Symposium Series. (in press). (1999)