自己組織化による酸性多糖二次元ナノ構造と界面特性および機能

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酸性多糖は、動物の皮膚、骨、関節液などに分布し、単独で、あるいは蛋白質との複合体としで、組織の形状保持、水分保持やイオン透過性の制御に関与している。酸性多糖は電離基としてカルボキシル基および硫酸基を有し、それらの組み合わせ、電離基密度の違う多くの種類が存在する。加齢とともに、その組み合わせ、分子量および蛋白質との結合の比率が変化する。それらの生体機能解明には界面微細構造と界面特性が重要である。本研究は、分子積層法を用い、ヒアルロン酸NaHAおよびタンパク質の牛血清アルブミンBSA,コラーゲンCOLと界面上の相互作用,二次元組織構造と界面特性の研究をし、次の成果を得た。1.分子積層法によるBSAとNaHA複合体の二次元微細構造および界面特性(1)BSA-NaHA複合体poly(γ-methy-L-glutamate)PMLGへの吸着はLangmuir型であった。その自己組織化構造は網目ではなく、吸着粒子層を形成した。NaHA-BSA複合体は粒子表面にある1-2個のBSAが吸着に関係していた。(2)NaHA-BSA襖合体の吸着膜の附着力、摩擦係数を検討した結果、BSA/NaHA分率により吸着界面微細構造と特性の制御が可能になった。2.金表面でのCOL吸着膜の界面構造および摩擦特性の環境(温度、pH)変化依存性(1)COLの変性温度のpH依存性はほとんどなく、ほぼ39.5℃であった。(2)COLのAu表面への吸着量は温度に依存しなかったが、界面構造と界面特性が顕著に異なった。(3)pHの減少に従い、COLの吸着は減少した。+荷電サイトがAu-S結合を抑制したことが分かった。(4)SBF中でのCOL膜表面でのHAP結晶成長はCOLの表面構造に依存することが分かった。