バイオナノ粒子による炭素材料中の欠陥探査と定量化のための研究

利用生物纳米颗粒进行碳材料缺陷检测和定量研究

• 批准号: 21K04831
• 负责人: 岩堀 健治
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04831/
• 关键词: カーボンナノチューブ; 結合ペプチド; フェリチンタンパク質; 遺伝子変異タンパク質; QCM; 炭素欠陥; バイオナノ粒子; 炭素材料欠陥

昨年度までに、カーボンナノチューブ表面に選択的に結合すると予想される 3 種類の 10 ～15 残基のカーボンナノチューブ結合候補ペプチドをデザインし人工合成を行った。これらの候補ペプチドの結合力の差違について、電子顕微鏡の観察をしやすくするため、直径 12 nm の球殻状タンパク質（フェリチンタンパク質）の外殻表面に突出した N 末端アミノ酸配列部分に合成した候補ペプチドを修飾したCNT 結合バイオナノ粒子 (DS-BNPs) の作製を行い、電子顕微鏡を用いてカーボンナノチューブとの結合状態の観察行った。その結果、候補ペプチド A については結合している部分と結合していない部分が観察されたが、その他のペプチドについてはそれほど差違が見られなかった。この電子顕微鏡を用いた方法により、各候補ペプチドの結合についてはある程度、観察出来るようになったが時間と手間がかかるため、より迅速、簡便にペプチドの結合を判断できるよう、水晶振動子 (QCM) による結合力測定プロセスの確立も進めた。当初の計画では市販のカーボン蒸着済の QCM 電極を購入し、これを改良して実験を進める予定であったが、残念ながら生産中止となったため、スパッタ処理によりQCM の Au 電極の上にスパッタ処理を行い、カーボン QCM 電極の作製を行った。当初はこの作製がうまくいかなかったが、作製条件等の検討によりカーボン QCM 電極作製が可能となった。さらに、作製した電極を用いてフェリチンタンパク質の吸着測定にも成功した。今後、このカーボン QCM 電極と測定システムを用いてカーボン結合ペプチドの吸着力を迅速に測定するための方法を検討すると共に、候補であるペプチドの結合力の比較と新規ペプチドの取得を進める予定である。

Yesterday's annual ま で に, カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ surface に sentaku に combined す る と to think さ れ る 3 kinds の 10 ~ 15 residues の カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ combined with alternate ペ プ チ ド を デ ザ イ ン し synthetic line を っ た. こ れ ら の alternate ペ プ チ ド の binding force poor の violations に つ い て, electronic 顕 micromirror の 観 examine を し や す く す る た め, diameter 12 nm の ball shell タ ン パ ク mass (フ ェ リ チ ン タ ン パ ク qualitative) の shell surface に prominent し た N terminal ア ミ ノ acid with column section に synthetic し た alternate ペ プ チ ド を modified し た CNT Combining バ イ オ ナ ノ particles (DS - BNPs) line を い the の cropping, electronic 顕 micromirror を with い て カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ と の combining state の 観 examine line っ た. そ の results, alternate ペ プ チ ド A に つ い て は combining し て い る part と combining し て い な い part が 観 examine さ れ た が, そ の he の ペ プ チ ド に つ い て は そ れ ほ ど poor violations が see ら れ な か っ た. こ の electronic 顕 micromirror を with い た method に よ り, alternate ペ プ チ ド の combining に つ い て は あ る degree and examines 観 out る よ う に な っ た が time between と hand が か か る た め, よ り quickly, easy に ペ プ チ ド の combined with を で き る よ う, crystal oscillator (QCM design) に よ る binding force measurement プ ロ セ ス の establish も into め た. Original の project で は city vendor の カ ー ボ ン steamed 済 の QCM design electrode を buy し, こ れ を improved し て be 験 を into め る designated で あ っ た が, residual な が ら production suspension と な っ た た め, ス パ ッ タ 処 Richard に よ り QCM design の on Au electrode の に ス パ ッ タ 処 を line い, カ ー ボ ン の for QCM design the electrode line を っ た. The original は こ の cropping が う ま く い か な か っ た が and as system conditions such as の beg に 検 よ り カ ー ボ ン が may と the QCM design electrode cropping な っ た. Youdaoplaceholder0, a た た electrode was fabricated. Youdaoplaceholder2 was determined by the adsorption of a <s:1> てフェリチ タ タ タ パ パ パ さらに. Youdaoplaceholder6 た was successful. Youdaoplaceholder7 た. In the future, こ の カ ー ボ ン QCM design electrode determination of と シ ス テ ム を with い て カ ー ボ ン combining ペ プ チ ド の suck on を に quickly determine す る た め の way を beg す 検 る と に, alternate で あ る ペ プ チ ド の binding force の is と new rules ペ プ チ ド の obtain を into め る designated で あ る.