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界面吸着分子の光重合反応を利用したナノ・マイクロパターン化単分子膜の作製

利用界面吸附分子的光聚合制备纳米和微米图案单分子层

基本信息

批准号：
12750773
负责人：
中川勝
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

パターン状に区画化されたヘテロ界面を用いて、機能性分子、生体分子、細胞組織、金属や半導体微粒子の固体表面への選択的な固定化が可能となり、化学・バイオ・光学センサー等の素子開発が試みられ始めている。しかしながら、表面において、官能基などの化学的な性質や静電相互作用などの物理的性質を異にするパターン化単分子膜は、界面制御技術の一つと考えられ、その有用性が十分に指摘されながらも、現在、数種類の手法と材料系しか存在しない。実用面から、より簡便に、パターン状の単分子膜を作製することが望まれている。申請者は、環境保全の観点から完全水系でのパターン作製法の開発が必要不可欠となると考え、界面吸着分子の光重合反応を利用した単分子膜パターンの作製法を提案している。この方法により、水溶液での製膜さらには電解質水溶液による画像形成が可能となった。本年度では、本手法で作製したネガ型単分子膜パターン上への選択的な物質集積法を検討した。具体的には、生体分子のモデルとして、アミノ基やカルボキシル基修飾蛍光ポリスチレン微粒子の選択吸着を検討した。高分子微粒子の選択吸着挙動は、粒子分散媒体の影響を大きく受けることが分った。このネガ型単分子膜パターンは、十分な吸着制御能を示さないことが分かった。精密な吸着制御を行なうには、粒子表面と基板表面間での静電引力と斥力の設計や、粒子表面間の静電斥力制御が必要であるという知見を得た。吸着膜形成物質の吸着量が小さいこと、光重合反応という多分子反応を利用していることが吸着制御能を低下させている原因であると考え、`新たに静電吸着膜のポジ型パターニング法に移行し、研究を進展させるに至った

For example, the development of functional molecules, biological molecules, cell tissues, metal semiconductor particles, and solid surface particles can be achieved through the immobilization of selected materials such as chemical, optical, and chemical materials. The chemical properties and physical properties of the functional groups on the surface and the electrostatic interaction vary greatly from one molecular film to another, and from one interface control technique to another, and from one material system to another, and from one material system to another. It is hoped that the preparation of molecular films in the form of thin films will be simple and convenient. The applicant proposed a method for preparing a molecular film by using photo-recombination of molecules adsorbed at the interface. The method of film formation in aqueous solution and electrolyte aqueous solution is possible. This year, the method for producing single-layer molecular films was discussed. Specific biological molecules are discussed in this paper. The selection and adsorption of polymer microparticles are greatly affected by the influence of particle dispersion media. The molecular membrane of this type is very sensitive to absorption and resistance. The design of electrostatic attraction and repulsion between particle surface and substrate surface is necessary to control electrostatic repulsion between particle surface. The adsorption amount of the adsorbed film forming substance is small, the photo-recombination reaction is small, and the multi-molecular reaction is small. The reasons for the low adsorption energy are discussed. The new method of electrostatic adsorption film is developed.