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

酸性多糖二维纳米结构及其自组装的界面性质和功能

• 批准号: 02F00183
• 负责人: 米勢 政勝
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02F00183/
• 关键词: 酸性多糖; ヒアルロン酸HA; 牛血清アルブミンBSA; コラーゲン; 微細構造; 摩擦特性; 原子力間顕微鏡; ヒアルロン酸; 牛血清アルブミン; ナノ構造; 粘着力

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。

Acidic polysaccharides are related to the distribution, isolation, protein complexes, tissue shape retention, moisture retention, and permeability of animal skin, bone, and synovial fluid. Acidic polysaccharides have different kinds of ionization groups and sulfate groups. The ratio of molecular weight and protein binding is changed. The biological function of the interface is explained by the interface microstructure and the interface characteristics. This study is aimed at the application of molecular lamination method to the study of the interaction between NaHA and BSA, and the study of the interface characteristics of two-dimensional microstructure. 1. Molecular lay-up method: (1) The adsorption Langmuir model of poly(γ-methy-L-glutamate) BSA-NaHA complex. Self-organizing structure, mesh, adsorption particle layer formation NaHA-BSA complexes are adsorbed on the surface of particles by 1-2 BSA molecules. (2) The adhesion and friction coefficient of adsorption film of NaHA-BSA composite were studied. The control of microstructure and characteristics of adsorption interface of BSA/NaHA composite was possible. 2. Environmental (temperature, pH) dependence of interfacial structure and friction characteristics of COL sorption film on gold surface (1) pH dependence of COL adsorption film on temperature (39.5℃). (2) The adsorption amount of COL on Au surface depends on temperature, and the interface structure and interface characteristics vary greatly. (3)pH The decrease in COL and the decrease in COL The charge of Au-S binding is suppressed. (4) The growth of HAP crystals on the COL film surface in SBF depends on the surface structure of COL.

项目成果

S.Xu, J.Yamanaka, S.Sato, I.Miyata, M.Yonese: "Two dimensional auto-organized nanostructure of hyaluronato by layer-by-layer method and its frictional properties"Colloid & Polymer Science. (in press). (2003)

S.Xu、J.Yamanaka、S.Sato、I.Miyata、M.Yonese：“逐层法制备透明质酸二维自组织纳米结构及其摩擦性能”胶体

S.Xu, S.Sato, I.Miyata, J.Yamanaka, M.Yonese: "The surface structures and properties of collagen layers controlled by temperature and pH"(in writing).

S.Xu、S.Sato、I.Miyata、J.Yamanaka、M.Yonese：“温度和 pH 值控制的胶原蛋白层的表面结构和特性”（书面）。

S.Xu, S.Sato, I.Miyata, J.Yamanaka, M.Yonese: "Surface structures of adsorption layers of sodium hyaluronate and borine seram albumin complexes on poly (α-methyl-L-glutamate) film and their surface properties."Colloid & Polymer Science. (accepted). (2004)

S.Xu、S.Sato、I.Miyata、J.Yamanaka、M.Yonese：“聚（α-甲基-L-谷氨酸）膜上透明质酸钠和硼血清白蛋白复合物吸附层的表面结构及其表面性质.“胶体与聚合物科学。（已接受）。（2004）

S.Xu, S.Sato, I.Miyata, J.Yamanaka, M.Yonese: "Two dimensional auto-organized nanostructure formation of hyaluronato on brine serum albumin monolayer and its surface properties."Molecular Simulation. 29. 711-716 (2003)

S.Xu、S.Sato、I.Miyata、J.Yamanaka、M.Yonese：“盐水血清白蛋白单层上透明质酸的二维自动组织纳米结构的形成及其表面特性。”分子模拟。

S.Xu, S.Sato, I.Miyat: "Two dimensional auto-organized nanostructure formation of hyaluronate on bovine serwn albumin monolayer and its surface properties"Molecular Simulation. (accepted). (2003)

S.Xu、S.Sato、I.Miyat：“牛血清白蛋白单层上透明质酸二维自组织纳米结构的形成及其表面性质”分子模拟。