Self-Assembly of polylysine-dialkyl phosphate complexes
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Ask about the availability of the thesis by sending email to the Aalto University Learning Centre oppimiskeskus@aalto.fi
Authors
Date
2007
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, OlliThesis advisor
Hanski, SirkkuKeywords
polypeptide-surfactant complexes, polypeptidi-surfaktantti-kompleksit, self-assembly, itsejärjestyminen, polylysine, polylysiini, dialkyl phosphates, dialkyylifosfaatit