界面水分子のダイナミクス制御による高機能・高選択性を持つ生体適合性材料の構築

通过控制界面水分子动力学构建高功能性、高选择性的生物相容性材料

• 批准号: 18700423
• 负责人: 林 智広
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology (2007)National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2006)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700423/
• 关键词: 表面・界面科学; 走査型プローブ顕微鏡; バイオインターフェース; 生体適合性材料; 固液界面; 高分子材料; 表面科学; ナノテクノロジー; バイオマテリアル; 個液界面; 界面制御

本研究を通じて最も血液適合性に優れている高分子といわれるPMEA(poly(2-methoxyethyl acrylate))の血液適合性及び抗たんぱく質吸着のメカニズムを走査型原子間力顕微鏡(AFM: Atomic force Microscopy)を用いてPMEAと生体分子間の相互作用を直接的に計測することによって明らかにした。我々の結果はPMEAの血液適合性は界面に存在するイオンによる静電気的な相互作用に由来するのではなく、界面に存在するバルクの水よりも動きが遅い水分子の層によるものであるということが明らかになった。さらに我々は界面水分子によって引き起こされる相互作用を分子スケールで測定するために、PMEA表面よりも水-基板表面の界面が明確であり、同様に抗タンパク質吸着特性を示す、オリゴエチレングリコール末端基を持つアルカンチオール自己組織化膜(OEG-SAM)を用いて相互作用の測定を行った。その結果OEG-SAM近傍には2-3nmの厚さで安定して存在する水分子の層が確認された。本発見は抗タンパク質吸着特性に界面水分子の構造、ダイナミクスが深く関係していると言うことを直接的に示した初めての例であり、今後生体適合性材料を設計する上で非常に有用な指針を与えることが期待される。

The purpose of this study is to determine the compatibility of PMEA (poly (2-methoxyethyl acrylate)) with high molecular weight (HMW) and the molecular interaction between molecules (AFM: Atomic force Microscopy) in this study. Our results show that there is a reason for the interaction between the PMEA blood compatibility interface and the interface, and that there is an interaction between the molecules in the interface and the interaction between the cells and the interface. The interface between water molecules and substrate surface is clear and clear, and the adsorption properties of water molecules on the surface of PMEA and substrate are clearly demonstrated. In this paper, we use the end-to-end method to determine the performance of the self-organized chemical film (OEG-SAM) by using the interaction method. The results showed that there was a molecular weight of water in the OEG-SAM near 2-3nm thickness. In this report, we can see that the absorption properties of water molecules at the interface are very useful in the design of future biocompatible materials, which is very useful in the design of future materials.

项目成果

血液適合性高分子と血中タンパク質の相互作用:界面水分子の役割について

血液相容性聚合物和血液蛋白之间的相互作用：界面水分子的作用

• 发表时间: 2007
• 作者: 林智広;田中賢;山本貞明;下村政嗣;原正彦
• 通讯作者: 原正彦

原子間力顕微鏡を用いた無機物認識ペプチドのターゲット認識メカニズムの解明

利用原子力显微镜阐明无机识别肽的靶标识别机制

• 发表时间: 2007
• 期刊: 表面科学 28
• 作者: 林智広;佐野健一;芝清隆;岩堀健治;山下一郎;原正彦
• 通讯作者: 原正彦

AFMを用いた血液適合性高分子と血中タンパク質の相互作用の直接測定

使用 AFM 直接测量血液相容性聚合物和血液蛋白之间的相互作用

• 发表时间: 2007
• 作者: 林智広;田中賢;山本 貞明;下村政嗣;原正彦
• 通讯作者: 原正彦

Interaction between Proteins and Blood-Compatible Polymer Surfaces Measured by Atomic Force Microscopy

通过原子力显微镜测量蛋白质和血液相容性聚合物表面之间的相互作用

• 发表时间: 2007
• 作者: Tomohiro Hayashi;Masaru Tanaka;Sadaaki Yamamoto;Masatsugu Shimomura;and lχdasahiko Hara
• 通讯作者: and lχdasahiko Hara

Direct observation of interaction between proteins and blood-compatible polymer surfaces

• DOI: 10.1116/1.2794712
• 发表时间: 2007-12-01
• 期刊: BIOINTERPHASES
• 影响因子: 2.1
• 作者: Hayashi, Tomohiro;Tanaka, Masaru;Hara, Masahiko
• 通讯作者: Hara, Masahiko