分子量が制御された高分子を鋳型とする単分子膜の重合

使用具有受控分子量的聚合物作为模板进行单层聚合

基本信息

批准号：
09232202
负责人：
下村政嗣
金额：
$ 1.41万
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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、(1)二次元界面を反応場として、厳密に制御されたモノマーシークエンスと分子量を持⊃合成高分子を重合すること、(2)そのようなナノ構造を有する高分子をナノメータからマイクロメータにかけたメゾスコピック領域において組織化し、分子フォトニクス材料などの分子機能性材料を構築しようとするものである。具体的には、核酸高分子を鋳型として厳密に制御されたシークエンスと分子量を持つ合成高分子を得ること、それらの高分子をナノメーターからマイクロメーターにかけたメゾスコピック領域において組織化することである。今年度は、核酸誘導体単分子膜中での水素結合に基づく分子認識を利用したナノメーター領域での分子の組織化に関して重点的に研究を行った。核酸塩基のオクタデシル誘導体(C_<18>Cyt、C_<18>Ade、C_<18>Thy)からなる単分子膜が、水相中に溶存するヌクレオシドと気液界面においてWatson-Crick型の相補的な塩基対を形成し、塩基対がスタックした二次元結晶として組織化されることを両親媒性インターカレーターの取り込み等によって明らかにした。また、C_<18>AdeとC_<18>Thyを様々な割合で混合したクロロフォルム溶液を純水上に展開しπ-A曲線の測定から二次元系の相図を求めたところ、等モル混合膜の場合に分子占有面積が最も小さくなったことから、両親媒性の塩基誘導体間においても気液界面におけるWatson-Crick型の塩基対を形成することを見いだした。以上の結果を基に、水相に溶存する核酸高分子と単分子膜の相互作用をπ-A曲線の測定ならびに表面プラズモン共鳴により検討したところ、ポリヌクレオチドは非特異的に吸着するもののWatson-Crick型の塩基対を形成する組み合わせでは吸着量も多く、吸着速度も速いことが明らかとなった。

这项研究的目标是（1）使用二维界面作为反应场聚合具有严格控制的单体序列和分子量的合成聚合物，以及（2）合成具有此类纳米结构的聚合物，目的是构建分子功能。通过在纳米到微米的介观区域组织材料，例如分子光子材料。具体来说，我们的目标是使用核酸聚合物作为模板获得具有严格控制的序列和分子量的合成聚合物，并将这些聚合物组织在从纳米到微米的介观区域中。今年，我们的研究重点是利用基于核酸衍生物单层中氢键的分子识别来组织纳米范围内的分子。由核碱基的十八烷基衍生物(C_ 18 Cyt、C_ 18 Ade、C_ 18 Thy)组成的单层与溶解在水相中的核苷在空气-液体界面处形成Watson-Crick型互补反应。结合两亲性嵌入剂，发现碱基对形成具有堆叠碱基对的二维晶体。另外，将含有以各种比例混合的C_ 18 Ade和C_ 18 Thy的氯仿溶液在纯水中展开，由π-A曲线的测定得到二维体系的相图，发现C_<18>Ade和C_<18>Thy的等摩尔混合物我们发现，即使在两亲性碱基衍生物之间，在气-液界面处也会形成Watson-Crick型碱基对，因为分子占据的面积为对于膜来说是最小的。基于以上结果，我们通过测量π-A曲线和表面等离子体共振研究了溶解在水相中的核酸聚合物与单分子层之间的相互作用，发现尽管多核苷酸是非特异性吸附的，但Watson-揭示了形成组合的组合克里克型碱基对吸附量大，吸附速率快。