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2016 年度 実績報告書

温度応答性層状ペロブスカイトの創製と動的構造制に基づくタンパク質選択分離

研究課題

研究課題/領域番号 15K17904
研究機関早稲田大学

研究代表者

井戸田 直和  早稲田大学, 理工学術院総合研究所(材料技術研究所), 助教 (60451796)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード温度応答性高分子 / 層状化合物 / 表面開始ATRP / 金属配位 / ナノシート / タンパク質吸着
研究実績の概要

前年度検討したクリック反応による修飾ポリマー鎖末端のカルボキシル化は分析が困難であった事から、今年度は別のアプローチ法として、表面開始原子移動ラジカル重合 (SI-ATRP) 法を用いた層状ペロブスカイトHLaNb2O7・xH2O (HLN)の層間重合により、N-isopropylacrylamide (NIPAAm) と金属配位性モノマー(N,N-dicarbonylmethyl)aminomethylstyrene (DCAS) から構成される温度応答性コポリマーを修飾したHLNナノシートの合成を検討した。この修飾ナノシートを用い、温度変化に伴う相転移挙動やDCAS残基への金属配位性、固定化金属イオンへのタンパク質のアクセス性制御を評価した。
HLN層間重合において、過去に報告した手法ではDCASの嵩高さによって層間重合が進行しなかった。そこで、新たに合成した嵩高いSI-ATRP開始基を有するホスホン酸をHLN層間表面に修飾する事で、層間重合による温度応答性コポリマー修飾HLNを作製できた。得られた試料は、IR測定よりコポリマー由来の有機基を確認し、AFM観察より厚さ20 nm程度のナノシート構造が観察された。
修飾ナノシート水分散媒は、UV-visによる吸光度が23℃付近から急激に低下した事から、温度変化に伴う相転移が確認できた。修飾ナノシートへの二価Cuイオン吸着量はICP測定より0.18 mmol/gと算出され、修飾ナノシートの金属イオン配位能が示された。二価Cuイオンを配位させた修飾ナノシートを用い、ウシ血清アルブミン (BSA) の吸脱着試験を検討したところ、再現性のある結果が得られなかった。定量で用いたMicro-BCA法において、SI-ATRPで極微量に残存したCuイオンが検出されたことが原因と考えられ、タンパク質定量法の再検討が必要である事が分かった。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] スマート二次元ナノ材料 -刺激応答性分子を修飾したナノシートの調製と応用2016

    • 著者名/発表者名
      井戸田直和, 菅原義之
    • 雑誌名

      化学

      巻: 71 ページ: 62-63

  • [雑誌論文] 無機ナノ構造を利用した表面修飾による元素ブロックの作製とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      井戸田直和, 菅原義之
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 51 ページ: 777-780

  • [雑誌論文] Preparation of Transparent Bulk TiO2/PMMA Hybrids with Improved Refractive Indices via an in Situ Polymerization Process Using TiO2 Nanoparticles Bearing PMMA Chains Grown by Surface-Initiated Atom Transfer Radical Polymerization2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Maeda, Masato Fujita, Naokazu Idota, Kimihiro Matsukawa, Yoshiyuki Sugahara
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 8 ページ: 34762-34769

    • DOI

      10.1021/acsami.6b10427

    • 査読あり
  • [学会発表] 層間表面修飾による金属配位能を有する温度応答性層状ペロブスカイトの合成2017

    • 著者名/発表者名
      阿部修一郎、井戸田直和、菅原義之
    • 学会等名
      第55回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2017-01-13
  • [学会発表] Preparation of TiO2 nanoparticles/polymer hybrids based on reversible exchange reaction of C-ON bonds2016

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kaneta, Naokazu Idota, Seiichi Tahara, Yoshiyuki Sugahara
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-27
  • [学会発表] 鎖長を制御したポリメチルメタクリレート修飾TiO2ナノ粒子を導入したポリマーハイブリッドバルク体の作製と屈折率制御2016

    • 著者名/発表者名
      前田聡志、井戸田直和、松川公洋、菅原義之
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会 平成28年度春季大会
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2016-05-24
  • [備考] 菅原研究室

    • URL

      http://waseda-sugahara-lab.jp

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公開日: 2018-01-16  

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