タンパク質−半導体基板間の相互作用は、プロテインチップ、生体適合性材料などの生医学的なアプリケーションにおいて大きな関心事となっています。本研究では、半導体基板上に吸着したタンパク質の吸着状態、コンフォーメーション変化を調査するため、タンパク質−半導体基板間で分子動力学計算を実行しました。モデルタンパク質として、実験により活性を確認し易いGreen Fluorescent Protein (GFP) とfirefly Luciferase を選択しました。図にH-Si基板に吸着したGFPとLuciferaseを示します。

H-Si基板に吸着したGFP (a) と Luciferase (b)

　有機シラン自己組織化単分子膜（SAM）は表面改質の手段として近年電気系・生物系などの 研究分野で注目されており、実際、電子線描画のレジストマスク、生体分子固定用のテンプレート、 有機トランジスタの絶縁層などとして使用されています。SAMはそれを構成する分子の間に働くvdW力によって基板上に自己組織的に集合すると考えられていますが、構成分子のheadgroups（-Si(OH)₃)同士が加水分解することによって作られるシロキサン結合層に関しては、構造の原子レベルでの解明は未だになされていません。本研究の目的は、分子シミュレーションにより有機シランSAMの安定構造を見つけ、その構造モデルを提案することです。

有機シランSAMのモデル（29440原子）
黄色：Si、赤：O、水色：C、白：H