水素結合の動的制御による強相関高分子ゲル膜の生体膜類似物質輸送

通过动态控制氢键在强相关聚合物凝胶膜中传输类生物膜物质

• 批准号: 13031073
• 负责人: 宮田 隆志
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kansai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13031073/
• 关键词: 核酸塩基; 上り坂輸送; 水素結合; 強相関ソフトマテリアル; 自己組織化; 能動輸送; ゲル膜; 分子認識

本研究では,化学修飾した核酸塩基の自己組織化によって分子認識部位を効率よく導入した水素結合性強相関高分子ゲル膜を調製し,その相補的水素結合能を外部刺激で動的制御することによって生体膜類似物質輸送とも呼べる強相関上り坂輸送の実現を試みた。その結果,以下のような成果が得られた。1.水素結合性キャリヤーの合成とその自己組織化機能の検討核酸塩基の一つであるウラシルを化学修飾することによって,末端にトリエトキシシランを有するウラシル誘導体の合成に成功した。新規なウラシル誘導体をシリコンウェハー上に自己組織化させて,その構造をX線光電子分光,エリプソメトリーおよび原子間力顕微鏡によってキャラクタリゼーションした。その結果,そのウラシル誘導体は水酸基を有する表面と容易に反応して,自己組織化単分子膜を形成することが明らかとなった。2.水素結合性強相関ゲル膜の調製とその構造評価末端トリエトキシシランを有するウラシル誘導体の自己組織化能を利用して,ポリビニルアルコールゲル膜内に水素結合性のキャリヤーとしてウラシルを導入した。また,得られたウラシル導入ゲル膜とアデニンとの相互作用を解明するため,アデニンの膜への吸着量測定を行った。その結果,相補的水素結合によってアデニンはウラシル導入ゲル膜内に選択的に吸着され,その吸着量はpHに大きく影響された。3.水素結合性強相関ゲル膜による核酸塩基の上り坂輸送外部刺激としてpH変化を利用して,ウラシル導入ゲル膜と核酸塩基類との相補的水素結合を動的制御し,濃度勾配に逆らった強相関上り坂輸送を行った。その結果,ウラシルと相補的水素結合を形成するアデニンのみが上り坂輸送され,水素結合を介した輸送メカニズムによって説明できた。

This study で は, chemically modified し た nucleic acid salt base の yourself organized に よ っ て molecular recognition site を sharper rate よ く import し た water element combined with strong sex phase masato polymer ゲ を modulation し ル membrane, そ の phase of water element binding energy を external stimulation で dynamic suppression す る こ と に よ っ て raw body membrane material conveying と も shout べ る strong phase masato り sakaguchi conveying の be now try を み た. Youdaoplaceholder0 そ results, the following ような ような results が られた. 1. The water element combining キ ャ リ ヤ ー の synthetic と そ の their organizational function の 検 for nucleic acid salt base の つ で あ る ウ ラ シ ル を chemically modified す る こ と に よ っ て, end に ト リ エ ト キ シ シ ラ ン を have す る ウ ラ シ ル inductor の synthetic に successful し た. New rules な ウ ラ シ ル inductor を シ リ コ ン ウ ェ ハ ー に on their organizational さ せ て, そ の を X-ray photoelectron spectroscopic structure, エ リ プ ソ メ ト リ ー お よ び interatomic force 顕 micromirror に よ っ て キ ャ ラ ク タ リ ゼ ー シ ョ ン し た. そ の results, そ の ウ ラ シ ル inductor は water acid base を す と る surface easy to に 応 し て, their organizational 単 を molecular membrane formation す る こ と が Ming ら か と な っ た. 2. Water element combined with strong sex phase masato ゲ ル membrane の modulation と そ の structure evaluation 価 end ト リ エ ト キ シ シ ラ ン を have す る ウ ラ シ ル inductor の their organization to be able to use a し を て, ポ リ ビ ニ ル ア ル コ ー ル ゲ ル に water in the membrane element combining の キ ャ リ ヤ ー と し て ウ ラ シ ル を import し た. ま た, ら れ た ウ ラ シ ル import ゲ ル membrane と ア デ ニ ン と の interaction を interpret す る た め, ア デ ニ ン の membrane へ の sorption quantity measurement line を っ た. そ の as a result, the phase of water element combination に よ っ て ア デ ニ ン は ウ ラ シ ル import ゲ ル intrathecal に sentaku に of sorption さ れ, そ の は pH に large amount of sorption き く influence さ れ た. 3. The water element combined with strong sex phase masato ゲ ル membrane に よ る nucleic acid salt base on の り sakaguchi conveying external stimuli と し て pH variations change を using し て, ウ ラ シ ル import ゲ ル membrane と nucleic acid salt base class と の phase of water element combining を dynamic suppression し, concentration of hook with に inverse ら っ た strong phase masato り sakaguchi conveying line を っ た. そ の results, ウ ラ シ ル と phase of water element combination を form す る ア デ ニ ン の み が deliver り prefer さ れ, water element combination を interface し た conveying メ カ ニ ズ ム に よ っ て illustrate で き た.

项目成果

T.Miyata, H.Yamada, T.Uragami: "Surface Modification of Microphase-Separated Membranes by Fluorine-Containing Polymer Additive and Removal of Dilute Benzene in Water through These Membranes"Macromolecules. 34. 8026-8033 (2001)

T.Miyata、H.Yamada、T.Uragami：“含氟聚合物添加剂对微相分离膜进行表面改性并通过这些膜去除水中的稀苯”大分子。

T.Miyata, T.Uragami: "Polymeric Biomaterials ; Second Edition, Revised and Expanded"S. Dumitriu(Editor), Marcel Dekker, Inc.. 1168 (2002)

T.Miyata、T.Uragami：“聚合生物材料；第二版，修订和扩展”S。

T.Miyata, T.Uragami, K.Nakamae: "Biomolecule-sensitive hydrogels"Advanced Drug Delivery Reviews. 54. 79-98 (2002)

T.Miyata、T.Uragami、K.Nakamae：“生物分子敏感水凝胶”高级药物输送评论。

T.Uragami, T.Meotoiwa, T.Miyata: "Effects of the Addition of Calixarene to Microphase-Separated Membranes for the Removal of Volatile Organic Compounds from Dilute Aqueous Solutions"Macromolecules. 34. 6806-6811 (2001)

T.Uragami、T.Meotoiwa、T.Miyata：“在微相分离膜中添加杯芳烃对去除稀水溶液中挥发性有机化合物的影响”大分子。

T.Uragami, H.Yamada, T.Miyata: "Removal of dilute volatile organic compounds (VOCs) in water through graft copolymer membranes consisting of poly(alkylmethacrylate) and poly(dimethylsiloxane) by pervaporation and their membrane morphology"J. Membrane Sci.

T.Uragami、H.Yamada、T.Miyata：“通过全蒸发由聚（甲基丙烯酸烷基酯）和聚（二甲基硅氧烷）组成的接枝共聚物膜去除水中稀挥发性有机化合物（VOC）及其膜形态”J。