ピコインキュベータを用いたタンパク質結晶化チップの開発

粒子のシェル部をアットリットルスケールのリアクタとして用いて、CaCO_3の合成を試みた。粒子配列基板に200mM CaCl_2水溶液を添加し、(NH_4)_2CO_3雰囲気下で反応させた。その結果、1つの粒子に対してナノサイズの結晶が1つ生成した。添加するCaCl_2水溶液の濃度や反応時間によって生成する結晶の体積が変化することがわかった。また、NAG粒子にカルボキシル基を導入した粒子(NAG-COOH粒子)を用いると、より低濃度条件下でもCaCO_3結晶を生成することがわかった。これは静電相互作用やドナン平衡によりシェル部により多くのCa^<2+>が取り込まれたためであると考えている。次にハイドロキシアパタイト(HAp)の合成を試みた。CaCl_2水溶液を添加した基板にNa_2HPO_4水溶液を添加して反応させた。粒子間を埋めるように柱状の結晶が生成した。添加するNa_2HPO_4水溶液のpHや温度によって生成量が変化することも見出した。また、牛血清アルブミン(BSA)を共存させた場合には、BSA非存在下および室温下では生成しないpH7のリン酸水溶液で柱状の結晶が生成するようになった。さらにHApを生成するには不十分である低濃度のCaCl_2水溶液を用いて検討を行った。NAG-COOH粒子を用いることにより、5mMで粒子から柱状の結晶が生成するようになった。10mMでは溶液中での反応が優先的となったため、生成物が沈降する結果となった。NAG-COOH粒子はカルボキシル基の影響で粒子外よりもCa^<2+>濃度の高い環境を作り上げることができたためであると考えている。

粒子のシェル部をアットリットルスケールのリアクタとして用いて、CaCO_3の合成を試みた。粒子配列基板に200mM CaCl_2水溶液を添加し、(NH_4)_2CO_3雰囲気下で反応させた。その結果、1つの粒子に対してナノサイズの結晶が1つ生成した。添加するCaCl_2水溶液の濃度や反応時間によって生成する結晶の体積が変化することがわかった。また、NAG粒子にカルボキシル基を導入した粒子(NAG-COOH粒子)を用いると、より低濃度条件下でもCaCO_3結晶を生成することがわかった。これは静電相互作用やドナン平衡によりシェル部により多くのCa^<2+>が取り込まれたためであると考えている。次にハイドロキシアパタイト(HAp)の合成を試みた。CaCl_2水溶液を添加した基板にNa_2HPO_4水溶液を添加して反応させた。粒子間を埋めるように柱状の結晶が生成した。添加するNa_2HPO_4水溶液のpHや温度によって生成量が変化することも見出した。また、牛血清アルブミン(BSA)を共存させた場合には、BSA非存在下および室温下では生成しないpH7のリン酸水溶液で柱状の結晶が生成するようになった。さらにHApを生成するには不十分である低濃度のCaCl_2水溶液を用いて検討を行った。NAG-COOH粒子を用いることにより、5mMで粒子から柱状の結晶が生成するようになった。10mMでは溶液中での反応が優先的となったため、生成物が沈降する結果となった。NAG-COOH粒子はカルボキシル基の影響で粒子外よりもCa^<2+>濃度の高い環境を作り上げることができたためであると考えている。