ナノサイズ脂質二分子膜を固定相とする1分子レベル分析クロマトグラフィー装置の創製

使用纳米脂质双层膜作为固定相创建单分子级分析色谱装置

基本信息

批准号：
19651057
负责人：
畔原宏明
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

原子間力顕微鏡を用いる1分子力学計測とナノボアを流れるイオン電流計測による1分子計測を同時に行なうことができれば、1つの現象を2つの別の目で同時に見ることになり、より優れた1分子分析法となると考えられる。そこで研究代表者は、これらの2つの計測方法を同時に実現する方法を本研究課題で提案した。それを実現するためのアイディアのひとつは脂質二分子膜を形成させ、カーボンナノチューブ(CNT)探針を掘削子として用いてナノボアを形成するというものであったが、CNTの疎水性が災いし、ナノボアの形成の成功には至らず、この方法を断念することとした。一方、この結果からCNT探針先端の親水化処理方法を確立することが重要であるとの指針を得ることができた。そこで、これまでにCNT探針を作製する過程において、CNT探針先端には化学的に反応性の高い官能基が導入されることがわかっていたため、これを足掛かりにCNT先端付近の親水化処理を行なうとの方針とし、そのために重要な足掛かりとなる先端の官能基について、その数を精密に計測する手段を確立した。具体的には、CNT探針における複数個のカルボキシル基と試料表面に多数あるカルボキシル基が接触することで生じる結合の数が離散的に分布するものと仮定し、フォースカーブ測定により得られる破断力のヒストグラムに対して複数のピークによるフィッティングを行ない、CM探針先端におけるカルボキシル基の数および、炭化水素中での1対のカルボキシル基間の水素結合の大きさについて見積もることに成功した。

如果使用原子力显微镜进行单分子力学测量和单分子测量，可以通过测量流过纳米骨的离子电流同时进行，则将用两只单独的眼睛同时观察一种现象，从而使其成为更好的单分子分析方法。因此，主要研究者提出了一种在本研究主题中同时实施这两种测量方法的方法。实现这一目标的一个想法是形成脂质双层膜，并使用碳纳米管（CNT）探针作为挖掘机形成纳米孔，但是由于CNT的疏水性，纳米骨的形成并不成功，因此我们决定放弃这种方法。另一方面，该结果提供了一个指南，即建立一种处理CNT探针尖端的方法很重要。因此，众所周知，在CNT探针的尖端引入了高度化学反应性的官能团，因此政策是将其用作立足点，以在CNT尖端附近执行亲水处理，并确定一种方法来精确地衡量尖端的功能组数量，这是重要的Footholds。具体而言，假设通过离散分布了CNT探头中的多个羧基和样品表面上的许多羧基产生的键数，并分配了配件，并在力曲线测量的断裂力的直方图上使用多个峰进行配件，以及在CM概率上的碳辅基组数量的碳辅基团数量，以及CM的碳辅基组的数量。估计的。