2001 Fiscal Year Annual Research Report
骨組織類似構造を有する有機―無機複合高分子ハイブリッドの開発と組織融合性
Project/Area Number |
11694162
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Research Institution | OKAYAMA UNIVERSITY |
Principal Investigator |
尾坂 明義 岡山大学, 工学部, 教授 (20033409)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
都留 寛治 岡山大学, 工学部, 助手 (50314654)
大槻 主税 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (00243048)
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Keywords | 有機-無機複合体 / 生体活性 / 組織融合性 / ハイブリッド / 多孔材料 / ポリジメチルシロキサン / ゼラチン / γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン |
Research Abstract |
多孔質ゼラチン-シリケート複合体 粉末状ゼラチンを溶解させた0.1M塩酸水溶液に適量の塩化カルシウムおよびγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPSM)を加え室温で撹搾・ゲル化させた後,1MNH_4OH水溶液で溶媒置換した。様々な温度で凍結乾燥し多孔体を得た。出発原料中のゼラチンとGPSMの重量比がGPSM/GPSM+ゼラチン=・0.5(mass%)なる組成から得られた湿潤ゲルを,-17℃で凍結し得られた試料には約300〜500μm,-196℃で凍結し得られた試料には約5〜10μmの貫通孔が形成していた。原料組成比の異なる試料においても同様の傾向が観察されたことから,孔径は凍結温度に依存し原料組成には依存しないことが分かった。凍結温度の違いにより氷の結晶核生成速度と結晶成長速度に違いが見られるためだと考えられる。この試料は生体活性評価や細胞適合性試験についても良好な結果が得られた。 多孔質PDMS-シリカ複合体 生体活性促進化学種(Si-OH, Ca(II))をシリコーンゴムの主成分であるポリジメチルシロキサン(PDMS)で修飾した複合ハイブリッドの多孔質化を試みた。粒径を600〜300μmに制御したスクロース粒子を容器に充填し,これにPDMS : TEOS:2-propanol : HCl : H_2O=16〜31:40〜25:35:2:7(wt%)なる出発原料組成比にて調製したゾル溶液を流し込みゲル化させた。その後,40℃の温水中で水溶性粒子を溶解し多孔質化を試みた。得られた複合体には約500〜300μmの孔が形成しており,用いた水溶性粒子とほぼ同じ径の孔が得られた。また,孔を作製した後に,0.5mol/lのCaCl_2水溶液に1日浸漬し105℃で乾燥させた試料は,擬似体液中で3日以内に表面にアパタイトを析出した。擬似体液中で孔の内壁にアパタイト層をコートした材料は良好な細胞適合性を示した。
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[Publications] L.Ren et al.: "Incorporation of Ca^<+2> Ions in Gelatin-Siloxane Hybrids through a Sol-Gel process"Journal of Ceramics Society Japan. 109・5. 403-408 (2001)
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[Publications] L.Ren et al.: "Synthesis and Characterization of Gelatin-Siloxane Hybrids Derived through Sol-Gel Procedure"Journal of Sol-Gel Science and Technology. 21. 115-121 (2001)
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[Publications] L.Ren et al.: "Sol-Gel Preparation and In vitro Deposition of Apatite Porous Gelatin Siloxane Hybrids"Journal of Non-Crystalline Solids. 285. 116-122 (2001)
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[Publications] Y.Aburatani et al.: "Heating Effect on Properties of Organic-Inorganic Hybrids Containing Colloidal Silica Particles"Bioceramics. 14. 115-121 (2001)
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[Publications] T.Yabuta et al.: "Synthesis of PDMS-Based Porous Materials for Biomedical Applications"Journal of Sol-Gel Science and Technology. (in press).
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[Publications] 都留 寛治 他: "有機-無機複合体の高機能材料への応用"ケミカルエンジニヤリング. 46・10. 25-31 (2001)
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[Publications] 尾坂 明義 他: "ポリマーフロンティア21シリーズ(5) 高分子科学の無機化学のキャッチボール"(社)高分子学会編. 26 (2001)