構造制御を目指した時間分解蛍光偏光解消法によるLB膜の動的構造評価

以结构控制为目标的时间分辨荧光消偏法LB膜动态结构评价

基本信息

批准号：
04205003
负责人：
武笠幸一
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我々の研究の目標は有機薄膜の動的構造と機能との関連を明らかにすることにあるが、そのためには膜分子の揺動・配向状態に関して昨年度迄に得られた結果以上に詳細な解析を行うことが必要とされる。そのための一つの方法として、試料に対する励起光の入射角度を変えて複数の測定を行い、それらの結果を用いて総合的な解析を行うことが有効であると考えられる。そこで本研究では試料であるLB膜を、累積時の浸漬方向を縦、あるいは横に向けて置いた、二つの場合について偏光率の測定を行った。なお試料としては、DPH-プロピオン酸を蛍光プローブとして含むステアリン酸を、一層累積したLB膜を用いた。測定の結果から、LB膜分子の揺動・配向状態について以下のことを読みとることができた。(1)膜分子の揺動運動の速さはナノ秒のオーダーである。(2)分子の角度分布は、全体として広がっている。(3)揺動の角度範囲は比較的小さい。(4)時間平均すると分子軸は基板法線に対して軸対称に分布している。これらの結果より、このLB膜分子の揺動・配向状態を説明するためには、従来の一方向に配向した揺動円錐モデルより、二重円錐モデルの方が適切であると考えられる。これは揺動円錐が、より大きな「外枠円錐」の中に一様に分布していると考えるものである。このモデルに基づく偏光率の時間変化の数値計算を試みたところ、実際の測定結果と比較的よく一致した傾向が見られた。以上より、励起光の入射条件を変えて複数の偏光率測定を行うことにより、膜分子の揺動・配向状態について、より詳しく把握することができること、および二重円錐モデルを用いることで、更に正確な定量的解析ができる可能性のあることが明らかにされた。今後はこれらの成果を基に、膜の動的構造と機能発現の関連性を議論することが可能になると考えられる。

我们研究的目的是阐明有机薄膜的动态结构和功能之间的关系，但是为此，必须对膜分子的波动和方向进行更详细的分析，而不是去年获得的结果。用于此目的的一种方法是通过改变样品的激发灯的入射角，然后使用结果进行全面分析来执行多个测量。因此，在这项研究中，在两种情况下测量了极化速率，在累积积累期间，LB膜（是样品）被垂直或水平放置在浸入方向上。作为样品，使用了LB膜，其中含有DPH-丙酸作为荧光探针的硬脂酸积聚在单层中。从测量结果中，可以阅读有关LB膜分子的波动和方向状态的以下内容。（1）膜分子的振荡运动的速度在纳米秒的顺序上。（2）分子的角度分布整体宽广。（3）挥杆的角度范围相对较小。（4）按时间平均值，分子轴相对于底物正常情况在轴向上分布。基于这些结果，人们认为，为了解释LB膜分子的振荡和取向状态，双锥模型比在一个方向上定向的常规振荡锥模型更合适。这是因为秋千在较大的“外框锥”中均匀分布。当我们尝试基于该模型的极化速率的时间变化的数值计算时，我们发现一种趋势与实际测量结果相对不一致。从上面可以揭示出，通过使用不同的激发光条件进行多个极化速率测量，可以获得对膜分子波动和方向的更详细的理解，并且使用双锥模型可以允许更准确的定量分析。人们认为，可以根据这些结果在将来讨论膜的动态结构与功能表达之间的关系。