機能性ナノヘア層をもつマイクロスフェアの作製と特性

功能性纳米毛层微球的制备及性能

基本信息

批准号：
10126252
负责人：
川口春馬
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
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

高分子微粒子の表面に高分子鎖(ヘア)をつけユニークな機能材料を創り出す研究で、ヘアとしてDNAとポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)を取り上げた。前者には生体特異性に由来する機能を、後者には温度応答性に由来する機能を期待した。既存粒子にヘアをつける方法は、a.既に存在する高分子鎖の片末端を表面に固定する方法、b,微粒子表面に活性点を作りそこから重合を開始する方法とがあり、DNAについてはaを、PNIPAMについてはbを採用した。点変異DNA検出のためのDNAヘア粒子タンパク質などの非特異吸着を受けにくいスチレン-グリシジルメタクリレート共重合体粒子に、特定の塩基配列をもつ DNAを結合させた。得られたDNA固定アフィニティラテックスは、点変異DNA検出能を有したものの、誤ってハイブリダイズするミスマッチ鎖を完全には排除できなかった。そこで一本鎖切断機能を有するS1 Nucleaseを用いて完全相補鎖とミスマッチ鎖を識別することを試み、識別のための最適条件(点変異の位置、ハイブリッド化温度など)を絞り込んだ。感温性ヘアをもつ微粒子シェルがPNIPAMゲルからなるコアシェル粒子は、そのLCST付近で必ずしもシャープな応答を示すものではない。分子鎖の不均一網目構造やクラスタリングのためと考えられる。架橋構造の排除、分子鎖間反発力の付与がシャープな転移発現に有効であると考え、シェルを非架橋のヘア構造に変換し、さらにPNIPAMヘア鎖にアクリル酸(AAc)を含ませることを試みた。その結果、セリウムイオンを用いるNIPAMとAAcのグラフト共重合によりPNIPAM鎖に僅かのイオン基を導入することがヘアの転移を極めて鋭くすることが明らかになった。

在通过将聚合物链（毛发）应用于聚合物微粒表面的研究中，DNA和聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）作为头发呈现。前者期望从生物特异性获得的功能，后者期望从温度响应性得出的功能。有将头发固定在现有粒子上的方法：要将已经存在的聚合物链的一端固定到表面，B，并在细颗粒的表面上创建一个活动点，然后从那里开始聚合。 A用于DNA，B用于PNIPAM。具有特定碱基序列的DNA与耐抗非特异性吸附性的苯乙烯糖基甲基丙烯酸甲酯共聚物颗粒（例如DNA毛发颗粒蛋白用于点突变DNA检测）。尽管获得的DNA固定亲和力乳胶具有检测点突变体DNA的能力，但它无法完全消除错误杂交的不匹配链。因此，我们尝试使用具有单链断裂功能的S1核酸酶来区分完美的互补链和不匹配链，并缩小了歧视的最佳条件（点突变的位置，杂交温度等）。由PNIPAM凝胶组成的Coreshell颗粒，具有带有热敏性头发的细颗粒壳，不一定在LCST附近表现出鲜明的响应。这被认为是由于分子链的异质网络结构和聚类所致。考虑到消除交联结构和赋予链间排斥力是有效的，我们试图将壳转化为非交联的毛发结构，然后在PNIPAM链链中包括丙烯酸（AAC）。结果，据揭示了通过使用葡萄菌离子将NIPAM和AAC的移植物共聚，将少量离子基团引入PNIPAM链中，从而使毛发过渡非常清晰。