構造制御をめざ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

使用时间分辨荧光去偏方法进行结构控制的 LB 薄膜的动态结构评估

基本信息

批准号：
02205004
负责人：
武笠幸一
金额：
$ 0.9万
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：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02205004/
关键词：
LB膜時間分解蛍光偏光解消法動的構造解析構造制御

项目摘要

LB膜を機能素子として実現するためには、膜構成分子の静的構造ばかりでなく、その動的挙動についての知見も不可欠となろう。しかし膜構成分子の運動はナノ-ピコ秒の時間領域で起こり、現在その測定法は確立していない。本研究では、ナノ秒領域における時間分解蛍光偏光解消法を適用し、平面上に配向した分子の配向角と分子の揺らぎの角度(揺動角)および揺らぎの速度(揺動拡散速度)を測定する方法を、実験・理論両面から確立することを目的とした。従来リポソ-ム(リン脂質二重膜による小胞)のような等方的な対象とした時間分解蛍光偏光解消法の理論を修正し、基板上に一軸に配向した系に対する理論の構築をすすめた。我々は棒状蛍光プロ-ブ1.6ーdiphenylー1,3,5ーhexatriene(DPH)を含むステアリン酸を石英基板上に3層に累積したLB膜を作製し、蛍光偏光解消法を適用した。測定に使用した時間分解蛍光計では励起パルス光源として水素放電管を用い、検出装置として時間相関ー光計数計を用いた。実験の結果に対し新たに修正・構築した解析理論を適用して、室温においてステアリン酸LB膜中のDHPの配向角が13°、揺動角が7°であることが結論づけられた。リポゾ-ム系での実験事実からDHPの揺動角は周囲の脂質鎖の揺動角に等しいことが知られているので、これらの角度はLB膜を構成するステアリン酸の脂質鎖の挙動をあらわすものと考えられる。今後の計画としては、測定精度を向上させるためにピコ秒時間分解蛍光偏光解消測定法を確立し、さらに顕微分光を組み合わせることにより空間分解能をも向上させる。これによって薄膜の構造の不均一性を定量的に解析し、機能性薄膜の製膜条件を見いだす。

为了将LB膜视为功能元素，不仅了解膜 - 固定分子的静态结构，而且它们的动态行为也是必不可少的。然而，膜 - 固定分子的运动发生在纳米五秒时域中，目前尚未建立测量方法。这项研究旨在建立实验和理论方法，用于测量在平面上定向分子的方向角度，以及通过在纳米核桃域中施加时间分辨的荧光去极化，以及波动的速度（振动角）和波动（摇动扩散速率）。已经对时间分辨荧光去极化方法的理论进行了修订，这些方法是脂质体等各向同性靶标（具有磷脂双层膜的囊泡）的理论，已修订以开发针对底物的单层为单层的系统的理论。我们制造了一种LB膜，其中含有棒状荧光探针1.6，二苯基，1,3,5，六芳基（DPH）的硬脂酸在石英底物上以三层累积，并施加了荧光去极化方法。用于测量的时间分辨的荧光计是氢排放管作为激发脉冲光源，以及作为检测装置的时间相关 - 光电计对米。通过在实验结果中应用新修饰和构造的分析理论，可以得出结论，LB硬脂酸膜中DHP的方向角度为13°，在室温下的挥杆角为7°。脂质体系统中的实验事实表明，DHP的挥杆角等于周围脂质链的挥杆角，人们认为这些角度代表了构成LB膜的硬脂酸脂质链的行为。未来的计划包括建立PICSECENT时间分辨的荧光去极化测量方法以提高测量准确性，并通过将显微镜光谱合并结合，还将改善空间分辨率。这定量分析了薄膜结构的不均匀性，并找到了功能性薄膜的膜形成条件。