2016 Fiscal Year Annual Research Report
「高強度ＤＮゲルの多機能化に向けた表面選択的ミネラリゼーション
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16J05057
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
木山 竜二 北海道大学, 大学院生命科学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2017-03-31
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| Keywords | マグネタイト / 機能性材料 / ハイドロゲル / ミネラリゼーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダブルネットワーク（DN）ゲル最表面への機能性セラミクス（マグネタイト）析出条件の検討及びその過程で発見した「マグネタイトの官能基選択的析出による高分子網目の可視化」について研究を行った。ハイドロゲル最表面へのマグネタイト析出条件の検討については、種々の濃度の塩化鉄Ⅲと塩化鉄Ⅱの混合液及び水酸化ナトリウム溶液に、マグネタイトの析出を促進するスルホン酸基を持ったモノマーを構成材料に含むDNゲルを交互に浸漬し、ゲル最表面に析出したマグネタイトの結晶サイズ及び析出量を評価した。またその際、種々の官能基を持つDNゲルを基質に用いることで、官能基がマグネタイト析出に与える効果を明らかにした。上記のマグネタイト析出条件の検討の中で、特定の条件下においてマグネタイトの局在が特定の場所に偏る現象が観察された。また得られた画像を過去の文献と照らし合わせたところ、析出したマグネタイトの局在は中性子散乱によって求められたゲルの構造と同じである事が確認された。このことから、マグネタイト析出によってゲルの局在を可視化することが可能であることが示唆された。これまでゲルの構造に関する研究には光散乱法や中性子散乱法などの散乱法が用いられてきた。しかしながら、これらの構造を実空間で観察することは、ゲルを構成するポリマー鎖のサイズおよび電子密度が小さいために今まで達成されておらず、本手法によって可視化に成功すればハイドロゲルの構造をナノスケールで直接観察できるようになり、ハイドロゲルのメカニズムの理解がより一層進むと期待される。また、DNゲルへの骨伝導性セラミクスであるハイドロキシアパタイト複合化の研究についても行った。
上記の研究成果について4件の国際学会、2件の国内学会にて発表した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Double Network Hydrogels Strongly Bondable to Bones by Spontaneous Osteogenesis Penetration2016
Author(s)
Takayuki Nonoyama, Susumu Wada, Ryuji Kiyama, Nobuto Kitamura, Md. Tariful Islam Mredha, Xi Zhang, Takayuki Kurokawa, Tasuku Nakajima, Yasuaki Takagi, Kazunori Yasuda, Jian Ping Gong
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Journal Title
Advanced Materials
Volume: 28
Pages: 6740-6745
DOI
Peer Reviewed
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