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Journal of food science2008Apr01Vol.73issue(3)

親水性ポリマーグラフトを介したポリマータンパク質相互作用に対するポリマー表面修飾の効果

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

平らなシートの超微細ろ過膜の表面修飾、ポリエタルスルホン(PES)を調査して、膜表面の親水性を改善し、それにより膜へのタンパク質の吸着を減少させました。UV/オゾン処理PESへの親水性ポリマーの接ぎ木を使用して、市販のPES膜の親水性を改善しました。親水性ポリマー、つまり、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ポリエチレングリコール(PEG)、およびキトサンを使用して、優れた親水性のためにPES膜表面に移植しました。修飾されたPES膜の表面は、接触角測定、FTIR、およびAFMによって特徴付けられました。FTIRスペクトルは、PES膜が親水性ポリマーのグラフトによって正常に修飾されたことを示しました。修飾されたPES膜は、Virgin PES膜の膜と比較して、接触角測定の20%から50%の減少を示しました。タッピングモードAFM技術を使用して、修飾されたPES膜表面の表面地形、断面、および根平均平方根の変化を調査しました。修飾されたPES膜は、Virgin PES膜(2.1 nm)の膜と比較して、粗さ(7.0から25.7 nmの範囲)の上昇を示しました。PVA、PEG、またはキトサンのUV/オゾン処理PES膜への移植は、疎水性を増加させ、バージンPES膜と比較してタンパク質吸着を20%から60%低下させると結論付けられています。研究された3つの親水性ポリマーのうち、PEGは接触角とタンパク質吸着の観点から最も好ましい結果を示しました。

平らなシートの超微細ろ過膜の表面修飾、ポリエタルスルホン(PES)を調査して、膜表面の親水性を改善し、それにより膜へのタンパク質の吸着を減少させました。UV/オゾン処理PESへの親水性ポリマーの接ぎ木を使用して、市販のPES膜の親水性を改善しました。親水性ポリマー、つまり、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ポリエチレングリコール(PEG)、およびキトサンを使用して、優れた親水性のためにPES膜表面に移植しました。修飾されたPES膜の表面は、接触角測定、FTIR、およびAFMによって特徴付けられました。FTIRスペクトルは、PES膜が親水性ポリマーのグラフトによって正常に修飾されたことを示しました。修飾されたPES膜は、Virgin PES膜の膜と比較して、接触角測定の20%から50%の減少を示しました。タッピングモードAFM技術を使用して、修飾されたPES膜表面の表面地形、断面、および根平均平方根の変化を調査しました。修飾されたPES膜は、Virgin PES膜(2.1 nm)の膜と比較して、粗さ(7.0から25.7 nmの範囲)の上昇を示しました。PVA、PEG、またはキトサンのUV/オゾン処理PES膜への移植は、疎水性を増加させ、バージンPES膜と比較してタンパク質吸着を20%から60%低下させると結論付けられています。研究された3つの親水性ポリマーのうち、PEGは接触角とタンパク質吸着の観点から最も好ましい結果を示しました。

Surface modification of flat sheet ultrafiltration membranes, polyethersulfone (PES), was investigated to improve the hydrophilicity of the membrane surface thereby reducing adsorption of the proteins onto the membrane. Grafting of hydrophilic polymers onto UV/ozone-treated PES was used to improve the hydrophilicity of the commercial PES membranes. Hydrophilic polymers, that is, poly(vinyl alcohol) (PVA), polyethylene glycol (PEG), and chitosan, were employed to graft onto PES membrane surfaces because of their excellent hydrophilic property. The surfaces of modified PES membranes were characterized by contact angle measurement, FTIR, and AFM. The FTIR spectra indicated that PES membranes were successfully modified by grafting of the hydrophilic polymers. The modified PES membranes showed 20% to 50% reduction in contact angle measurements in comparison with those of the virgin PES membrane. The tapping mode AFM technique was employed to investigate the changes of surface topography, cross-section, and root mean square roughness of the modified PES membrane surfaces. The modified PES membranes showed elevated roughness (ranging from 7.0 to 25.7 nm) compared with that of the virgin PES membrane (2.1 nm). It is concluded that grafting of PVA, PEG, or chitosan onto UV/ozone-treated PES membranes increases hydrophilicity and lowers protein adsorption by 20% to 60% compared to the virgin PES membrane. Among the 3 hydrophilic polymers studied, PEG showed the most favorable result in terms of contact angle and protein adsorption.

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