カーボンナノチューブを素材とする新しいバイオナノ材料創成の基礎研究

利用碳纳米管创造新型生物纳米材料的基础研究

基本信息

批准号：
18651059
负责人：
中嶋直敏
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

単層カーボンナノチューブ(SWNT)は、溶媒に難溶であり、化学、生化学、医学などの分野に応用することを制限してきた。本研究では可溶化剤としてDNAを用いた。本研究では、DNA/SWNTの基本特性解明のため高分解能カラムを用いてSWNTの長さ分離を行い、同時にDNA/SWNTのみを抽出し、その安定性を調査した。DNAをTE buffer(pH8.0)に溶解し、SWNTを加え、氷浴下で超音波照射後、遠心分離により上澄みを回収して、SWNTの可溶化溶液を調製した。DNA/SWNTをHPLCにインジェクションし、21-22、22-23、23-24、24-25、25-26分でそれぞれfr1からfr5を分取した。以上の操作により、長さ分離が達成されたことは、AFM観察により直接観察した。その結果、fr1では、平均600nmのSWNTが主に含まれ、fr2では250nmであり、fr5では100nmであった。以上よりDNA/SWNTの長さ分離が達成されたことが分かった。また、分取したDNA/SWNTの安定性を再度HPLCにインジェクションし、その経時変化をSWNTの長さごとに検討した。サンプルは、分取後すぐにHPLCにインジェクションするもの、約2日間冷蔵保管(4℃)するもの、約1週間冷蔵保管するもの、約1ヶ月冷蔵保管するものとした。それぞれのサンプルを再度HPLCに導入した。HPLCによるDNA/SWNTからDNA/SWNT複合体とフリーのDNAの二つのピークが検出され、複合体の分離に成功した。また再度DNA/SWNT複合体をカラムに通した結果、SWNTの長さによらず複合体からのDNAの解離はほぼ観察されず、安定な状態を保っていることがわかった。

单壁碳纳米管（SWNT）可溶于溶剂，并且限制了其在化学，生物化学和医学等领域的应用。在这项研究中，DNA用作溶解剂。在这项研究中，为了阐明DNA/SWNT的基本特征，使用高分辨率色谱柱分离了SWNT的长度，同时仅提取了DNA/SWNT并研究了其稳定性。将DNA溶解在TE缓冲液（pH 8.0）中，添加SWNT，在冰浴下进行超声辐照，并通过离心收集上清液，以准备SWNT的溶解溶液。将DNA/SWNT注入HPLC，将FR1至FR5分别在21-22、22-23、23-24、24-25和25-26分钟中分离。 AFM观察直接观察到通过上述过程实现的长度分离。结果，FR1的平均SWNT为600 nm，FR2为250 nm，而FR5为100 nm。从上面可以发现达到DNA/SWNT的长度分离。此外，再次将收集的DNA/SWNT的稳定性注入HPLC中，并检查了SWNT的每个长度随时间的变化。分离后立即将样品注入HPLC，在冷藏状态（4°C）中储存约2天，在冷藏状态下储存约1周，并在冷藏状态下储存约1个月。将每个样品重新引入HPLC。通过HPLC从DNA/SWNT中检测到DNA/SWNT复合物的两个峰，并成功分离了复合物。此外，再次通过柱子通过了DNA/SWNT复合物，发现与SWNT的长度无关，几乎没有观察到DNA与复合物的解离，并且该复合物保持稳定。