ジェミニ型分子による表面キラル認識と光学分割

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15310098
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 玉田 薫 独立行政法人産業技術総合研究所, 光技術研究部門・バイオフォトニクスグループ, 研究グループ長 (80357483)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 則行 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物情報解析研究センター, 主任研究員 (10261174) ; 宮崎 健太郎 独立行政法人産業技術総合研究所, 生物機能工学研究部門, 研究グループ長 (60344123) ; 原 正彦 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科・物質電子化学専攻, 教授 (50181003)
• Keywords: ジェミニ型分子 / 金ナノ微粒子 / キラル認識 / 光学分割 / 自己組織化膜 / チオール

Research Abstract

1.微粒子合成
昨年度より着手しているジェミニ型チオール誘導体をキャップ剤とする金ナノ微粒子の合成(液中還元法)について、従来のアミン系チオール誘導体に比べて優れた特性をもつことを実験的に確認した。これは平面基板上の実験で確認されている通り、ジェミニ型チオール自己組織化膜の表面電荷密度が従来のアミン系チオール自己組織化膜よりも高いことによる効果と考えられる。しかし、表面電荷密度の直接測定は、イオン性表面が真空中で不安定である(吸着水によると考察される)ため、まだ確かなデータが得られておらず、今後も検討を続ける。
2.気液界面単分子膜の金基板表面への移し取りと、化学吸着反応の確認
ジェミニ型チオール誘導体は気液界面に単分子膜として展開可能であるが、非常に不安定で、表面圧が経時的に変化し、金基板への安定な移し取りが困難であった。温度調整・水中への対イオンの添加(低分子)でも顕著な変化はみられなかった。今後高分子電解質の利用等をさらに検討する。
3.界面における単結晶成長による光学分割の検討
ジェミニ型自己組織化膜上にL-あるいはD-酒石酸を単分子層として固定化した表面を鋳型とし、界面における単結晶成長による酒石酸分子の光学分割の可能性を検討した。飽和溶液中へ鋳型表面を静置した際、表面への結晶析出が得られたものの、結晶サイズが小さく、従来のX線等による構造解析では分子種の同定が困難であったため、走査型顕微鏡による分析に来期以降着手する。
4.蛋白質の選択吸着と2次元結晶化
本年度は特に非特異吸着と特異吸着との識別化に注力した。酵素タンパク質はジェミニ型チオール自己組織化膜に高効率で吸着するものの、PEGチオール自己組織化膜、アルカンチオール自己組織化膜表面にも同様に吸着し、選択吸着の証拠は得られなかった。選択吸着はリンス処理による脱着過程で識別できる可能性が高く、今後条件をふっての検討を追加で実施する。

Research Products

• [Journal Article] Nanoscopic Building Blocks from Polymers, Metals, and Semiconductors for Hybrid Architectures. (2004)
  • Author(s): W.Knoll, M.-Y.Han, X.Li, J-L.Fernandez-Lopez, A.Manna, K.Mullen, F.Nakamura, L.Niu, R.Robelek, E.L.Schmid, K.Tamada, X.Zhong
  • Journal Title: J.Nonlinear Opt.Phys.Mater 13 Pages: 1-13