高分子電解質ブラシ表面の水界面における分子鎖特性解析と生体成分との相互作用評価

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今年度は、申請書の計画に基づき、材料表面に調製した高分子電解質ブラシの分子特性の評価を行った。ポリマーブラシの分子構造を精密に評価するためには、分子量分布の狭いポリマーブラシを用いて評価する必要がある。ポリ(3-(N-2-メタクリロイルオキシエチル-N,N-ジメチル)アンモナートプロパンスルホナート)(poly(MAPS))MAPSについては高分子量(M_w>100000)かつ分子量分布の狭いポリマーが得られる重合系が達成されていなかったが、昨年度の研究においてフルオロアルコールとイオン液体を溶媒として用いた原子移動ラジカル重合法を用いることで達成することができた。本年度では、確立した分子量分布の狭いpoly(MAPS)が得られる手法を用い、真球のシリカナノ微粒子や平滑なシリコン基板表面にpoly(MAPS)ブラシを調製し、動的光散乱測定、大型放射光施設SPring-8を用いた小角X線散乱測定、大陽子加速器J-Parcの中性子ビームを用いた中性子反射率測定を用いて塩化ナトリウム水溶液中でのpoly(MAPS)ブラシの膨潤構造を評価した。その結果、poly(MAPS)ブラシの膨潤膜厚は水溶液中での塩化ナトリウム濃度が増大するとともに大きくなることを明らかにした。これらの結果は、両性高分子電解質の水や生体成分との高い親和性といった優れた機能特性をポリマーブラシの構造の観点から明らかにする上で極めて重要な指針になると考えられる。