無機ナノ粒子と両親媒性ポリペプチドの液相自己組織化による粒子精密配列

通过无机纳米粒子和两亲性多肽的液相自组装实现精确的粒子排列

基本信息

批准号：
22H02165
负责人：
鳴瀧彩絵
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02165/
关键词：
ナノ粒子ポリペプチド自己組織化粒子配列

项目摘要

本研究では、無機ナノ粒子と両親媒性ポリペプチドの協奏的自己組織化を利用して、水を溶媒とする液相から、構造単分散性にすぐれるナノ粒子配列体のコロイドを得る手法を開拓する。2022年度は、親水部と疎水部の鎖長が異なる３種類の両親媒性ブロックエラスチン類似ポリペプチド(bELP)を遺伝子工学的に作製した。これらの親水部および疎水部の残基数は、bELP1: 245および301, bELP2: 250および600, bELP3: 500および600である。これらを平均粒径15nmのシリカナノ粒子と水中で混合し、1日後に基板へスピンコートした後、走査型電子顕微鏡で観察した。全てのブロックポリペプチドの存在下で、ナノ粒子が集合して直径100nm以下のクラスターを形成している様子が観察された。bELP1およびbELP2では、ナノ粒子がリング状および金平糖状に集合し、より親水部の長いbELP2において自己集合体の構造単分散性が向上した。最も長鎖のbELP3では、得られる集合体の大部分が金平糖状であった。動的光散乱法において、ポリペプチドのミセルサイズはbELP3 (87 nm)＞bELP2 (58 nm) であったことから、bELP3では粒子を取り込める空間がより大きく、立体的な粒子集合体が得られやすかったと考えられる。さらに、ポリプロピレンオキシドとポリエチレンオキシドのブロック共重合体の存在下で形成するシリカナノ粒子自己集合体の液相中での構造を、小角X線散乱法および小角中性子散乱法で詳細に解析し、液相中での高分子／ナノ粒子集合構造を初めて明らかにした。

这项研究利用了一种从水基液相制成的液相中获得具有高结构单分散纳米颗粒的纳米颗粒胶体的方法。在2022财年中，具有不同链长度的亲水性和疏水区的三种类型的两种两种两种两种两种两种两类弹性蛋白样多肽（BELP）。这些亲水和疏水区中残留物的数量为BELP1：245和301，BELP2：250和600，以及BELP3：500和600。这些残留物与二氧化硅纳米颗粒混合在一起，其平均粒径为15 nm的水中的颗粒大小为15 nm，一天后旋转在底物上，然后使用扫描式的电子元素进行了经验，然后使用扫描式电子元素。据观察，在所有块多肽存在下，纳米颗粒组装成直径为100 nm或更少的簇。在BELP1和BELP2中，纳米颗粒以环状和类似糖的方式组装，并在BELP2中改善了自生亲水性的自组装的结构单分散性。在最长的链BELP3中，大多数由此产生的聚集体类似于糖。在动态光散射方法中，多肽的胶束尺寸为BELP3（87 nm）> BELP2（58 nm），这被认为使具有较大空间的颗粒以吸收较大空间的3D粒子组装变得更加容易。此外，使用小角X射线散射和小型角度散射和小型角度散射方法，在液相中详细分析了在液相中形成的自组装二氧化硅纳米颗粒的结构，在液相中进行了详细的详细分析。