9. 폴리도파민 — 홍합이 알려 준 접착제 · 유박사의 mRNA 즉석 합성기 첫걸음 II

DNase I 을 막에 붙이려면 붙일 자리가 있어야 합니다. PES 막 표면에는 그런 자리가 거의 없습니다. 그래서 중간층을 하나 깝니다.

폴리도파민(Pdop) 은 홍합이 바위에 달라붙는 단백질에서 힌트를 얻은 재료입니다. 도파민을 약알칼리 물에 담가 두면 스스로 중합해 거의 모든 표면에 얇게 붙습니다. 그리고 표면에 아민기와 카테콜기를 남깁니다 — 효소를 걸 고리입니다.

PES → PES-Pdop → PES-Pdop-DNase I

세 단계를 어떻게 증명했나 — 두 가지 측정

측정	무엇을 보나	값	뜻
접촉각	물방울이 얼마나 퍼지나	68° → 26°	표면이 훨씬 친수성이 됐다
XPS N 1s	표면에 질소가 몇 % 있나	PES 5.22 at%	바탕
		PES-Pdop 7.70	폴리도파민이 얹혔다 (질소를 갖고 있다)
		PES-Pdop-DNase 10.17	단백질이 더 얹혔다 (단백질은 질소가 많다)

두 측정이 다른 물리를 씁니다 — 하나는 젖음성, 하나는 원소 조성. 둘이 같은 이야기를 하면 믿을 만합니다. I 권 15강의 DLS+TEM 과 같은 논리입니다.

계단이 두 번 올라갔다는 것 자체가 두 층이 차례로 얹혔다는 증거입니다.

Python 브라우저에서 실행

# XPS 질소 비율이 계단처럼 오르는 것이 왜 증거가 되나 — 증가분을 본다
steps = [("PES (바탕)", 5.22), ("PES-Pdop", 7.70), ("PES-Pdop-DNase I", 10.17)]

prev = None
for name, n in steps:
    delta = "" if prev is None else "  (+%.2f)" % (n - prev)
    print("%-20s N 1s = %5.2f at%%%s" % (name, n, delta))
    prev = n
print()
d1 = steps[1][1] - steps[0][1]
d2 = steps[2][1] - steps[1][1]
print("Pdop 이 더한 질소 %.2f at%%, DNase 가 더한 질소 %.2f at%%" % (d1, d2))
print("두 증가분이 비슷하다 → 층이 겹겹이 쌓였다는 그림과 맞는다.")
print()
print("접촉각: 68° → 26°")
import math
for a in (68, 26):
    print("  %2d° → cosθ = %+.2f  (%s)" % (a, math.cos(math.radians(a)),
          "물이 잘 퍼진다" if math.cos(math.radians(a)) > 0.7 else "덜 퍼진다"))

층을 하나씩 얹어 보세요. 접촉각과 질소 비율이 어떻게 움직이는지, 그리고 각 층이 무엇을 하는지 보입니다.

불러오는 중…

🤔 확인 문제

폴리도파민 층을 먼저 까는 까닭은?

🤔 확인 문제

접촉각과 XPS 를 둘 다 잰 까닭은?