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

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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。