二次元精密構造制御した高分子表面を用いた血液適合性におけるミクロ相分離仮説の検証

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12480264
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 高原 淳 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 教授 (20163305)
• 研究分担者: 佐々木 園 九州大学, 工学研究院, 助手 (40304745) ; 大塚 英幸 九州大学, 有機化学基礎研究センター, 助教授 (00293051)
• キーワード: 有機シラン単分子膜 / LB膜 / 相分離構造 / 表面プラズモン共鳴 / 牛血清アルブミン / 原子間力顕微鏡観察 / 吸着 / フォースカーブ

研究概要

有機シラン化合物として結晶性のCH3(CH2)17SiCl3(OTS)、末端に二重結合を有するCH2=CH(CH2)17SiCl3(NTS)、非晶性のCF3(CF2)7(CH2)2SiCl3(FOETS)を用い単分子膜を調製した。電子線回折(ED)の結果、OTS,NTSは室温付近で結晶性単分子膜を、FOETSは非晶性単分子膜を形成することが明らかになった。原子間力顕微鏡(AFM)観察より(OTS/FOETS)、(NTS/FOETS)混合単分子膜は、直径1〜2μmの結晶性のOTSあるいはNTSドメインをFOETSマトリクスが取り囲む相分離構造を形成することが明らかになった.表面プラズモン共鳴による(OTS/FOETS)混合単分子膜表面への血漿タンパク質吸着量測定と走査フォース顕微鏡観察による吸着形態評価により、血漿タンパク質が等電点以上あるいは等電点以下の帯電状態では疎水性の高いFOETS相に選択吸着し、等電点では選択吸着しないことが明らかになった。等電点上下のpHでの吸着したタンパク質と溶液中のタンパク質の静電的反発のモデル実験として、負に帯電したカンチレバー探針表面とBSA吸着前後の(OTS/FOETS)混合単分子膜の間のフォースカーブ測定を行った。FOETS相に負に荷電したBSAが存在しない状態では、フォースカーブに大きな凝着力が観測されたが、疎水性の高いFOETS相にBSAが吸着した後は、負に荷電した吸着BSAが存在するために凝着力は消失し、BSAとOTSの相互作用が低下していることを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] A.Takahara,S.-R.Ge,K.Kojio,T.Kajiyama: "In situ Atomic Force Microscopic Observation of Albumin Adsorption onto Phase-separated Organosilane Monolayer Surface"J.Biomater.Sci.,Polm.Ed.. 11. 111-120 (2000)
• [文献書誌] K.Kojio,A.Takahara,T.Kajiyama: "Molecular Aggregation State of n-Octadecyltrichlorosilane Monolayers Prepared by the Langmuir and Chemisorption Methods"Langmuir. 16. 3932-3936 (2000)
• [文献書誌] K.Kojio,A.Takahara,T.Kajiyama: "Aggregation Structure and Surface Properties of 18-Nonadecenyltrichlorosilane Monolayer and Multilayer Films"ACS Symp.Ser., Silicones and Silicone-Modified Materials. 232-252 (2000)
• [文献書誌] K.Kojio,A.Takahara,T.Kajiyama: "Formation Mechanism of n-Octadecyltrichlorosilane Monolayer Prepared at Air/Water Interface"Coll & Surf.A. 169. 295-306 (2000)
• [文献書誌] K.Kojio,A.Takahara,T.Kajiyama: "Formation Mechanism of n-Octadecyltrichlorosilane Monolayer Prepared at Air/Water Interface"Langmuir. 16. 9314-9320 (2000)
• [文献書誌] 高原淳,小椎尾謙,梶山千里: "有機シラン単分子膜の表面構造と表面力学物性"表面科学. 21. 635-642 (2000)