巨大ベシクルのレーザー分裂・融合・構造形成制御と二分子膜構造

巨型囊泡和双层膜结构的激光分裂、融合和结构形成控制

• 批准号: 10875160
• 负责人: 喜多村 昇
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10875160/
• 关键词: ジャイアントベシクル; レーザーマニピュレーション; 顕微分光; 融合・分裂; 二分子膜構造; 放射圧; ピコ秒分光; 電気化学応答

Didodecyldimethylammonium bromide(DDAB)は水中におて数マイクロメートルから数十マイクロメートルのジャイアントベシクルを形成する。一方、集光したレーザー光が物質により散乱されるときに発生する放射圧を利用することによりマイクロメートルの微粒子から比較的に大きな分子や分子集合系を捕捉することが可能である。本研究においては、DDABベシクルをレーザー光により分裂、構造制御するとともに、顕微分光測定を通してベシクルを構成する二分子膜構造の再構成過程をその場測定することを目的として研究を行った。1)単一ベシクル形態ののレーザー制御 : ベシクルをレーザー捕捉するため、2本のレーザー光で2箇所を独立に捕捉することのできるダブルビーム走査型レーザーマニピュレーションシステムを構築した。これにより、約10マイクロメートル程度の単一ベシクルの両端をレーザー捕捉し、一方の集光レーザー光をXY平面内で走査することによりベシクルを球形から楕円形へ変形させること、更には分裂、2つのベシクルの融合に成功した。2)単一ベシクルの顕微分光 : DDABベシクルをFluorescein等の蛍光色素で染色して、単一ベシクル毎に顕微分光測定を行った。その結果、蛍光色素の極大波長と寿命はベシクルのサイズに依存することが見い出された。3)ベシクルの膜構造変化の電気科学制御 : 分子内に電気化学活性なフェロセン部位を有するDDAB誘導体を合成した。DDABとの混合ベシクルをマイクロ電極に接触させて電気分解することにより、単一ベシクルの消滅を電気科学的に制御可能であることを示した。先に述べたレーザーによるベシクルの分裂・変形操作と蛍光分光法を組み合わせることにより、二分子膜の再構成過程の情報が得られるものと期待される。

Didodecyldimethylammonium bromide (DDAB) は water に お て number マ イ ク ロ メ ー ト ル か ら dozens マ イ ク ロ メ ー ト ル の ジ ャ イ ア ン ト ベ シ ク ル を form す る. Side, set light し た レ ー ザ ー light が matter に よ り scattered さ れ る と き に 発 raw す る radiation 圧 を using す る こ と に よ り マ イ ク ロ メ ー ト ル の particles か ら compare に big き な や molecules collection department を capture す る こ と が may で あ る. This study に お い て は, DDAB ベ シ ク ル を レ ー ザ ー light に よ り division, structure system of imperial す る と と も に, 顕 differential optical measurement を tong し て ベ シ ク ル を constitute す course of forming the two molecular membrane structure の る then を そ の field measurement す る こ と を purpose と し を line っ て research た. 1) a ベ 単 シ ク ル form の の レ ー ザ ー suppression: ベ シ ク ル を レ ー ザ ー capture す る た め, 2 this の レ ー ザ ー light で を by two independent に capture す る こ と の で き る ダ ブ ル ビ ー ム walkthrough type レ ー ザ ー マ ニ ピ ュ レ ー シ ョ ン シ ス テ ム を build し た. こ れ に よ り, about 10 マ イ ク ロ メ ー ト ル degree の 単 a ベ シ ク ル の struck the を レ ー ザ ー capture し, one party の concentrated レ ー ザ ー light を XY plane で walkthrough す る こ と に よ り ベ シ ク ル を spherical か ら 楕 has drifted back towards ¥ form へ - shaped さ せ る こ と, more に は division, 2 つ の ベ シ ク ル の fusion に successful し た. 2) a ベ 単 シ ク ル の 顕 differential light: DDAB ベ シ ク ル を Fluorescein etc. の 蛍 light pigment dyeing し で て, 単 ベ シ ク ル their に 顕 differential optical measurement line を っ た. そ の results, 蛍 photopigment の maximum wavelength と life は ベ シ ク ル の サ イ ズ に dependent す る こ と が see い out さ れ た. 3) ベ シ ク ル の membrane structure - the の electricity 気 science suppression, intramolecular に electric 気 chemical activity な フ ェ ロ セ ン place を have す る DDAB inductor を synthetic し た. DDAB と の mixed ベ シ ク ル を マ イ ク ロ に electrode contact さ せ て electric 気 decomposition す る こ と に よ り, 単 ベ シ ク ル の destroy を electric 気 science に suppression may で あ る こ と を shown し た. に first mentioned べ た レ ー ザ ー に よ る ベ シ ク ル の, split - form, operation と 蛍 light spectrometry を group み close わ せ る こ と に よ り の constitute process again, two molecular membrane の intelligence が ら れ る も の と expect さ れ る.

项目成果

八尾 浩史: "Fragile Arrangements of Self-Organized J Aggregates of Pseudoisocyanine Dye at a Glass/Solution Interface"Physical Chemistry Chemical Physics. 1(19). 4629-4633 (1999)

Hiroshi Yao：“玻璃/溶液界面处假异花青染料自组织 J 聚集体的脆弱排列”物理化学化学物理 1(19) 4629-4633。

石坂 昌司: "Total Internal Reflection Fluorescence Dynamic Anisotropy of Sulforhodamine 101 at a Liquid/Liquid Interface : Rotational Reorientation Time and Interfacial Roughness"Analytical Chemistry. 71(2). 419-426 (1999)

Masashi Ishizaka：“磺罗丹明 101 在液/液界面的全内反射荧光动态各向异性：旋转重新取向时间和界面粗糙度”分析化学 71(2)。

石坂 昌司: "Excitation Energy Transfer from Sulforhodamine 101 to Acid Blue 1 at a Liquid/Liquid Interface : Experimental Approach to Estimate Interfacial Roughness"Analytical Chemistry. 71(16). 3382-3389 (1999)

Masashi Ishizaka：“液/液界面处从磺基罗丹明 101 到酸性蓝 1 的激发能量转移：估计界面粗糙度的实验方法”分析化学 71(16) 3382-3389。

金 幸夫: "Microspectroscopic Analyses of Dye Distribution Characteristics in Single Microcapsules." Analytical Chemistry. 70(1). 111-116 (1998)

Yukio Kim：“单个微胶囊中染料分布特征的显微光谱分析”70(1) (1998)。

石坂 昌司: "Total Internal Reflection Fluorescence Dynamic Anisotropy of Sulforhodamine 101 at a Liquid/Liquid Interface : Rotational Reorientation Times and Interfacial Structures." Analytical Chemistry. 71(2). 419-426 (1999)

Masashi Ishizaka：“磺罗丹明 101 在液/液界面的全内反射荧光动态各向异性：旋转重新取向时间和界面结构。”71(2) (1999)。