바카라 커뮤니티 (Nomaguchi Ari 회장) (이하 "AIST")Nanotube 응용 연구 센터[리서치 센터 디렉터 IIJIMA SUMIO] 유기농 나노 튜브 재료 팀인 Kameda Naohiro 연구원은 ISdenature온라인 바카라을 정상 형태로 접어 원래 활동을 복원유기농 나노 튜브 겔또한, 유기 나노 튜브 겔은 열과 화학 물질로부터 온라인 바카라을 보호 할 수있다
이 기술을 통해 내부 및 외부 표면의 구조가 관심있는 온라인 바카라과 일치 할 수 있습니다나노 채널의 직경을 정확하게 제어하여 유기 나노 튜브 겔을 형성함으로써 달성되었다 유기 나노 튜브 겔을 형성하는 과정에서 변성 온라인 바카라을 통합함으로써, 복원 된 활성을 갖는 온라인 바카라만이 pH 변화를 사용하여 유기 나노 튜브 겔로부터 수집함으로써 고순도로 얻을 수있다 유기 나노 튜브는 겔 캐리어로 처리 될 수 있기 때문에 여과 또는 원심 분리없이 물로 세척 할 수있다denaturant에서 쉽게 제거 할 수 있다는 이점이 있습니다 표적 온라인 바카라로부터 분리 및 회수 또한, 온라인 바카라이 유기 나노 튜브 내부의 나노 칸넬에 밀폐 될 때, 가열되거나 고농도의 변성제만으로도 온라인 바카라의 활성이 손실되지 않습니다 이 기술은 고순도 온라인 바카라과 유기 나노 튜브에 활용 효소를 효율적으로 사용하도록 허용합니다Nanoreactorya효소 센서에 사용될 것으로 예상됩니다
이 연구 결과에 대한 세부 사항은 2012 년 5 월 23 일 (일본 시간)에 미국 화학 학회에서 이용할 수 있습니다ACS Nano
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| 그림 1 : 유기 나노 튜브 겔의 나노 칸넬을 사용하여 변성 온라인 바카라에서 정상적인 온라인 바카라로의 폴딩 (리폴딩) |
생체 내 화학 반응이 특이적이고 높은 수율 및 높은 선택을 허용하는 효소는 화학 산업에서 에너지 절약, 저 대 환경 부하 촉매로서 녹색 혁신의 관점에서 큰 관심을 끌고 있습니다 효소는 온라인 바카라이며, 구성 아미노산의 상호 작용으로 인해 일정한 3 차원 구조로 접 히고, 형태에 기초하여 촉매 기능을 나타낸다 대장균을 사용한 재조합 기술은 온라인 바카라 제조에 산업적으로 널리 사용된다 그러나, 재조합 온라인 바카라의 발현 동안, 구조는 정상 구조로부터 극적으로 변화하여 촉매 기능을 비활성화 한 변성 온라인 바카라의 응집체를 초래한다 이들 응집체로부터 정상적인 3 차원 구조 및 원래의 촉매 기능으로 온라인 바카라을 복원하는 효율은 매우 낮다 따라서, 응집을 억제하고 정상적인 3 차원 구조로 접을 수있는 다양한 첨가제가 개발되었지만 수율과 다양성은 낮다
반면에, 생물학적 시스템에서, 변성 온라인 바카라은 흡수되어 분리되며, 폴딩에 도움이되는 나노 스페이스가있다분자 샤페론라는 온라인 바카라 그룹이 있습니다 최근에, 분자 샤페론을 모방 할 수있는 다공성 무기체 및 중합체 나노 입자가 관심을 끌고있다 그러나, 다공성 무기체 및 중합체 나노 입자로부터의 온라인 바카라을 제거하기 위해서는 첨가제가 필요하며, 불완전한 리폴딩을 갖는 첨가제 및 온라인 바카라은 표적 온라인 바카라에서 공존한다 따라서, 복잡한 분리 작업이 필요하며, 분리 작업에 의해 온라인 바카라이 재생산 될 수 있다는 우려가있다
AIST는 지난 10 년 동안 당, 아미노산, 핵산, 지방산 등과 같은 재생 가능한 천연 물질로부터 합성했습니다양친 매성 분자액체상에서자기 조직우리는 섬유질 같은 또는 튜브와 같은 형태 (유기 나노 튜브)로 유기 나노 물질을 개발하고 있습니다 최근 몇 년 동안, 우리는 유기 나노 튜브를위한 대량 생산 방법을 확립했으며 다양한 응용 분야의 개발을 촉진하고 있습니다
전통적인Bilayer Organic Nanotubes외부 표면과 내부 나노 채널 측면 표면이 표면 인 것과 동일한 구조를 가지고 있지만, 최근 분자 설계 및 분자 배열 제어로 인해 각 표면의 구조가 다릅니다단일 층 유기 나노 튜브또한 성공적으로 구성되었습니다 나노 채널 측면의 표면을 약물, 온라인 바카라, DNA, 나노 입자 등 (게스트라고 함)과 상호 작용할 수있는 구조물을함으로써 효율적이고 선택적인 게스트 포함 및 외부 제어 상호 작용을 제어하여 게스트의 저장 및 방출을 제어 할 수 있습니다
이번에는 온라인 바카라 재 폴딩 및 활성 보호와 같은 새로운 기능을 개발하기 위해 표면 구조와 나노 칸넬의 직경을 정확하게 제어하여 유기 나노 튜브 겔을 구성했습니다
표면에 노출 된 소수성 부품을 갖는 변성 온라인 바카라은 수용액에서 응집되기 쉽다 따라서, 유기 나노 튜브에서 변성 온라인 바카라을 효율적으로 둘러싸고 응집을 억제하기 위해, 소수성 구조가 나노 채널 측면 표면에 도입되었다 도 2A에 도시 된 양친 매성 분자 1 및 그의 말단에서 소수성 벤질 그룹 (도 2A, 녹색 부분)을 갖는 유도체를 설계하고 합성하였고, 이들 두 성분을 자체 조립함으로써 유기 나노 튜브 겔 (L-10-NTG)은 양방향 분자 1 및 유도체가 형성되었다 유기 나노 튜브 겔의 형성은 실온에서 수산화 나트륨으로 pH를 조정함으로써 수행되었다 (도 2B) 유기 나노 튜브는 양서류 분자 1 및 유도체가 서로 평행하게 배열 된 단층으로 구성되었고, 내 직경이 10 nm의 내 직경을 가졌다 (도 2B, 2C, 2D) 비교를 위해, 유기 나노 튜브 겔 (H-10-NTG)은 양친 매성 분자 1의 자기 조립에 의해 제조되었고, 유기 나노 튜브 겔 (20 nm의 내 직경을 갖는 H-20-NTG)은 양방향 분자 2의 자체 조립에 의해 제조되었다
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| 그림 2 (a) 양친 매성 분자 및 유도체의 화학 구조 (b) 단일 층으로 구성된 유기 나노 튜브의 개략도 (C) 유기 나노 튜브 겔 (D) 전자 마이크로 촬영의 스캐닝 전자 현미경 사진의 스캐닝 전자 현미경 사진 (phopotung -static incid incid incoleg incold ridentubs rectron microngron electron micrograp) |
녹색 형광 온라인 바카라 (GFP, 분자량 약 30,000)을 모델 온라인 바카라로 사용하고 구아니딘 하이드로 클로라이드 (GDMCL, 농도 6m)로 화학적으로 변성시켰다 L-10-NTG 및 H-10-NTG의 자체 조립 동안, 변성 된 GFP는 공존하였고, 변성 된 GFP는 유기 나노 튜브 겔의 형성과 동시에 나노 칸넬로 둘러싸여있다 (도 3A, 3B) L-10-NTG의 5 mg에서 클라스 레이트 된 변성 GFP의 양은 38 ㎍이었으며, H-10-NTG (13 ㎍)에 포함 된 양보다 약 3 배 더 높았다 이것은 L-10-NTG 내부의 벤질 그룹과 변형 된 GFP 소수성 부분 사이의 소수성 상호 작용으로 인한 것으로 생각된다
변성 GDMCL의 농도를 1 mm 미만으로 만들기 위해, 변성 GFP가있는 유기 나노 튜브 겔을 물로 세척하고 (도 3C), Clad GFP의 일부는 형광 활동을 복원하고 (도 3D), 나노 채널에서 리판을 약속 하였다
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| 그림 3 변성 (GFP 용)으로 변성 된 온라인 바카라의 리폴딩 과정 |
추가 회복 용액 (pH 78을 갖는 완충액)이 첨가 될 때, 나노 채널 측의 양친 매성 분자 1의 표면에있는 글리신 아미노기는 차전되지 않고 GFP와의 정전기 상호 작용이 사라진다 따라서, 나노 채널의 재 폴딩으로 인해 이미 정상 구조가 된 GFP뿐만 아니라 나노 채널에서 불완전한 재 폴딩을 한 GFP는 유기 나노 튜브 겔로부터 리폴트 상태에서 회수되었다 (도 3E) 포함 GFP의 총 리폴딩 속도는 H-10-NTG의 경우 49%, L-10-NTG의 경우 85%였으며, 나노 칸넬에 소수성 구조 (벤질 그룹)의 도입은 방출 및 회수 동안 강하게 유도되었다 (표 1) 폴드 변형 된 GFP (H-10-NTG의 경우 51%, L-10-NTG의 경우 15%)는 유기 나노 튜브 겔에 포함 된 상태로 남아 있으며, 재 폴드 GFP 만 특수 부가권을 사용하지 않고 pH- 조정 회복 솔루션에서 선택적으로 회수 할 수 있습니다 전통적인희석 방법14%였으며, 유기 나노 튜브 겔이 리폴딩을 촉진하는 것으로 밝혀졌다
| 표 1 유기 나노 튜브 겔 및 희석 방법이 사용될 때 변성 온라인 바카라의 폴딩 속도 |
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H-10-NTG는 탄산염 탈수소 효소 (CAB, CAB, 약 30,000)에 대한 재 폴딩-강화 기능을 나타냈다 이는 GFP와 동일한 분자량이지만 더 큰 분자 중량으로 시트 레이트 신타 제 (CS, 대략 100,000)의 다시 폴딩을 유도 할 수 없었다 (표 1) 한편, 유기 나노 튜브에서 내부 직경이 20 nm 인 H-20-NTG는 CS에 대한 높은 리폴딩 가속기를 나타내지 만 GFP와 CAB의 리폴딩을 전혀 유도 할 수는 없다 오히려, 내부 나노 칸넬은 그 온라인 바카라의 응집을 촉진시켰다 이 결과는 개별 온라인 바카라에 적합한 내부 직경 크기를 갖는 유기 나노 튜브 겔이 높은 재 폴딩 가속기 기능을 가지고 있음을 보여준다
재 폴딩을 촉진하는 능력에 더하여, 유기 나노 튜브 겔은 온라인 바카라의 열 및 화학적 변성을 강하게 억제하는 보호 기능을 갖는다 물 중의 유리 택시는 고농도의 요소 (개조제)에 의해 가열되거나 화학적으로 변형된다효소 활동는 거의 완전히 잃어 버렸지 만 L-10-NTG의 나노 칸넬 내부에 캡슐화 된 CAB는 가열 및 변성제로부터 보호되었으며 동일한 조건 하에서 거의 90% 효소 활성을 유지 하였다 (도 4)
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| 그림 4 유기 나노 튜브 겔과 물의 유리 운전실에 정박 된 택시의 열 안정성 (왼쪽) 및 화학적 안정성 (오른쪽) 비교 |
앞으로, 우리는 상이한 물리적 특성을 가진 다양한 온라인 바카라에 대한 표면 구조 및 나노 채널 직경을 적절히 제어하여 유기 나노 튜브 겔을 만들 것이다 목표는 샘플 제공을 포함한 공동 연구를 통해 인공 분자 샤페론 시스템을 확립하는 것입니다 우리는 또한 나노 반응기 및 효소 센서에 효소-공동 유기 나노 튜브의 적용을 개발할 계획이다