液晶性高分子を利用したナノ構造制御表面の創製と医療分野への応用

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液晶性高分子を利用した新しいバイオマテリアルを開発するため,本年度は室温で液晶性を示す側鎖型液晶性ポリシロキサン(LCP)の気液界面挙動を調べると共に,Langmuir-Blodgett(LB)法によって分子配向が制御されたナノ構造制御表面を創製し,タンパク質の吸着挙動などについて検討した。1)側鎖型液晶性ポリシロキサンの気液界面挙動LCPを水面上に展開させ,その面積と表面圧との関係を詳細に調べた結果,表面圧の増加と共に側鎖メソゲン基が水面に対して垂直に配向することが明らかとなった。また,LCPの表面圧は明確な温度依存性を示し,ガラス転移温度(T_g)付近で大きく変化した。したがって,気液界面でLCPはナノスケールで構造規制されており,そのT_gや等方相転移点(T_<NI>)付近で構造が大きく変化することがわかった。2)側鎖型液晶性ポリシロキサンLB膜の調製水面上に展開させたLCPをLB法によって基板上に積層させ,LCPLB膜を調製した。得られたLCPLB膜の構造は積層する条件によって大きく影響され,均質なLB膜を調製するための条件を明らかにした。また,原子間力顕微鏡(AFM)観察などによってLCPLB膜が側鎖メソゲン基の配向したナノ制御構造を有することが示された。3)側鎖型液晶性ポリシロキサンLB膜の表面性質LCPLB膜の表面性質を調べるために,その表面における水の接触角測定を行った。その結果,LB膜の積層回数によって表面性質は大きく変化し,奇数回積層の時に高い接触角,偶数回積層の時に低い接触角を示した。また,LCPLB膜のナノ構造と表面性質との関係を解明するため,LB膜の熱処理温度が水接触角に及ぼす影響について検討した。その結果,T_<NI>以下の温度では高い水接触角を示したが,T_<NI>以上の熱処理によって接触角が低下し,LCPLB膜のナノ構造が表面性質に大きく影響することが明らかとなった。さらに,表面プラズモン共鳴(SPR)装置を用いて,タンパク質の吸着挙動についても検討し,LCPLB膜の分子配向によってタンパク質吸着挙動が大きく変化することを明らかにした。