高分子ゲル超薄膜によるナノ保湿表面を利用した非乾燥抗原抗体反応場の構築

利用超薄聚合物凝胶膜的纳米保湿表面构建不干燥的抗原抗体反应场

• 批准号: 21760006
• 负责人: 桑島 修一郎
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21760006/
• 关键词: 表面グラフト; 高分子ゲル; 単分子膜; in-situ; X線反射率

高分子ハイドロゲルN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAAm)は、人間の体温近傍に下限臨界溶液温度(LCST)を制御することが可能であり、薄膜では、表面の分子配向性が温度に応答し、親/疎水性変化を示すことが知られている。この特性から、細胞シート培養において接着性タンパク質を維持した状態での培養皿からの脱着を可能とし再生医療への応用が大変注目されている。しかしながら、基板との相互作用による2次元性が顕著となる超薄膜において、LCST近傍の膨潤・収縮挙動について、特に膜構造(膜厚、密度、界面ラフネス)の観点からは不明な点が多く、本研究では、試料雰囲気の温湿度を同時制御可能なX線反射率測定系を構築し、NIPAAm超薄膜における2次元的な網目構造と保水特性との相関を明らかとするとともに、LCST近傍における膜構造変化を詳細に観測することを目的としている。試料は、表面グラフトによりSiウエハー上に固定化されたNIPAAm共重合体薄膜を用いている。測定は、高分解能X線反射率計(Rigaku ATX-G)、試料の温湿度制御は、独自に作製した専用試料セル及び高精度温湿度制御装置(Rigaku HUM-1)を用いて行った。NIPAAm超薄膜を室温大気中で十分に乾燥させた後、試料セル内を室温に維持し湿度を80%まで上昇させたところ、室温大気中において5.97±0.03nmの膜厚が、湿潤状態では、6.89±0.03nmまで増加することが初めて観測された。温度一定であることから単なる熱膨張ではなく、高分子鎖内に大気中の水分を取り込み膨潤したものと考えられる。また、膜密度についても膨潤前後で1g/cm3以下と低密度であり、ゲル特有の高分子鎖の網目構造に由来するポーラスな膜密度を反映したものとなっていた。

Polymer ハ イ ド ロ ゲ ル N - イ ソ プ ロ ピ ル ア ク リ ル ア ミ ド (NIPAAm) は, human の nearly alongside に temperature lower critical solution temperature (LCST) を suppression す る こ と が may で あ り, film で は temperature, surface の ligands to が に 応 answer し, pro / 疎 water - を shown す こ と が know ら れ て い る. こ の features か ら, cell シ ー ト cultivate に お い て then sex タ ン パ ク qualitative を maintain し た state で の petri dish か ら の may take off the を と し regenerative medical へ の 応 with が big - attention さ れ て い る. し か し な が ら, substrate と の interaction に よ る 2 yuan sex が 顕 the と な る ultrathin membrane に お い て, LCST alongside の swelling, 収 shrinkage 挙 dynamic に つ い て, に membrane structure, membrane thickness, density, interface ラ フ ネ ス) の 観 point か ら は unknown な point が く, this study で は, try 雰 囲 気 を の temperature and humidity and suppression may な を X-ray reflectivity measurement department Constructing し, NIPAAm ultrathin membrane に お け る 2 dimensional な と mesh structure of water と の phase masato を Ming ら か と す る と と も に, LCST alongside に お け る membrane structure - the detailed に を 観 measuring す る こ と を purpose と し て い る. The に immobilized されたNIPAAm corecombination film を on the test sample グラフトによ, surface グラフトによ and Siウエハ <s:1> is used for を て て る る る る. For the determination of に, high energy dissipation X-ray reflectance meter (Rigaku ATX-G), temperature and humidity control of test samples, independent に preparation of <s:1> た dedicated test samples セ て and び high-precision temperature and humidity control device (Rigaku HUM-1)を, て て row った. NIPAAm ultrathin membrane を at room temperature in big 気 で very dry に さ せ た, sample after セ ル を に maintain し を room temperature humidity 80% ま で rise さ せ た と こ ろ, room temperature, large 気 に お い て 5.97 + / - 0.03 nm の が of film thickness, the wetted で は, 6.89 + / - 0.03 nm ま で raised plus す る こ と が early め て 観 measuring さ れ た. Temperature must be で あ る こ と か ら 単 な る thermal expansion で は な く, polymer locks に large 気 の moisture を take り 込 み swelling し た も の と exam え ら れ る. ま た, membrane density に つ い て も で before and after the swelling under 1 g/cm3 と low density で あ り, ゲ ル の special polymer lock の mesh structure に origin す る ポ ー ラ ス な membrane density を reflect し た も の と な っ て い た.

项目成果

N-イソプロピルアクリルアミド超薄膜の温湿制御in-sltu X線反射率測定

超薄 N-异丙基丙烯酰胺薄膜的温湿度控制原位 X 射线反射率测量

• 发表时间: 2009
• 作者: 桑島修一郎;寺村裕治;河野恵子;石田謙司;松重和美;岩田博夫;小寺秀俊
• 通讯作者: 小寺秀俊

表面X線散漫散乱測定による抗原体反応に伴うタンパク吸着形態の評価

通过表面X射线漫散射测量评价与抗原-物质反应相关的蛋白质吸附形式

• 发表时间: 2009
• 作者: 合田圭佑;寺村裕治;桑島修一郎;石田謙司;松重和美;岩田博夫;小寺秀俊
• 通讯作者: 小寺秀俊

抗体固定化法が抗原特異吸着に及ぼす影響 -表面X線散乱法による考察-

抗体固定方法对抗原特异性吸附的影响 - 使用表面 X 射线散射法的考虑 -

• 发表时间: 2009
• 作者: 合田圭佑;寺村裕治;小此木孝仁;桑島修一郎;岩田博夫;小寺秀俊
• 通讯作者: 小寺秀俊

X線反射率法によるAu上タンパク単分子膜構造評価

使用 X 射线反射法评估 Au 上的蛋白质单层结构

• 发表时间: 2009
• 作者: 河野恵子;桑島修一郎;和佐清孝;小寺秀俊
• 通讯作者: 小寺秀俊