Self-Assembly of polylysine-dialkyl phosphate complexes

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Location:
P1 Ark TF80

Authors

Date

2007

Department

Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto

Major/Subject

Optiikka ja molekyylimateriaalit

Mcode

Tfy-125

Degree programme

Language

en

Pages

(9) + 79 + (18)

Series

Abstract

Tässä työssä tutkittiin polypeptidin ja pinta-aktiivisten molekyylien kompleksien itse järjestyneitä kiinteän olomuodon nanorakenteita, tavoitteena kehittää uudenlaisia toiminnallisia polymeerimateriaaleja. Kationinen polypeptidi, poly(L-lysiini) (PLL) ionikompleksoitiin kolmen eri pinta-aktiivisen anionisen dialkyylifosfaatin - bis(2-etyyliheksyyli)fosfaatin (C2/6), dioktyylifosfaatin (C8) ja didodekyylifosfaatin (C12) - kanssa. Stoikiometrisiä komplekseja tutkittiin sekä vedestä sakkaamalla valmistettuina että orgaanisen liuotinkäsittelyn jälkeen. Pinta-aktiivista fosfaattia lisättiin myös yli stoikiometrisen määrän, koska haluttiin tutkia ionikompleksien plastisointia helposti virtaaviksi nestekidemateriaaleiksi. Työssä tutkittiin systemaattisesti pinta-aktiivisen fosfaatin määrän sekä alkyylihäntien pituuden ja haaroittumisen vaikutusta polypeptidin konformaatioon ja kompleksien itsejärjestymiseen. Myös lämpötilan vaikutusta tutkittiin. Materiaalien ominaisuuksia tutkittiin Fourier-infrapunaspektroskopialla (FTIR), sirkulaaridikroismilla (CD), pienkulmaröntgensironnalla (SAXS), differentiaalisella pyyhkäisykalorimetrialla (DSC), termogravimetrisellä analyysillä (TGA) ja polarisoidulla optisella mikroskopialla (POM). Pääosa PLL(C2/6)x-, PLL(C8)x- ja PLL(C12)x- komplekseista (missä x = 1.0...3.0 merkitsee pinta-aktiivisten fosfaattien lukumäärää yhtä lysiinitähdettä kohti) itsejärjestyi heksagonaaliseen sylinterirakenteeseen, jossa PLL-pääketju oli alpha-helikaalisessa konformaatiossa. Tämä itsejärjestynyt rakenne oli melko stabiili myös lämmitettäessä. Vedestä sakatut suoria alkyylihäntiä sisältävät kompleksit PLL(C8)aq/1.0 ja PLL (C12)aq/1.0 muodostivat lamellirakenteen, jossa PLL-pääketju oli enimmäkseen beeta-laskostunut. Näiden kompleksien lämmitys aiheutti osittaisen konformaatio- ja rakennemuutoksen. Suoraketjuisen didodekyylifosfaatin tapauksessa kiteytymistaipumus johti makrofaasierottumiseen, kun käytettiin suurta määrää ei-ionisidottua pinta-aktiivia. Tulokset osoittavat, että polylysiini-dialkyylifosfaatti-kompleksit voivat itsejärjestyä spontaanisti stabiileihin nestekiteisiin nanorakenteisiin. Tällaiset nestekidemateriaalit voivat olla hyödyllisiä rakenneyksiköitä tulevaisuuden bionanoteknologisissa sovellutuksissa nanorakenteensa, mahdollisten ohjattavien ominaisuuksiensa ja bioyhteensopivuutensa takia.

Description

Supervisor

Ikkala, Olli

Thesis advisor

Hanski, Sirkku

Keywords

polypeptide-surfactant complexes, polypeptidi-surfaktantti-kompleksit, self-assembly, itsejärjestyminen, polylysine, polylysiini, dialkyl phosphates, dialkyylifosfaatit

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120554066

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK