ナノテクノロジーを応用した歯科用バイオセンサの開発

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17592054
• Research Institution: Osaka Dental University
• Principal Investigator: 橋本 典也 大阪歯科大学, 歯学部, 助手 (20228430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 正明 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (50067055) ; 楠 正暢 近畿大学, 生物理工学部, 講師 (20282238) ; 本津 茂樹 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (40157102) ; 西川 博昭 近畿大学, 生物理工学部, 講師 (50309267)
• Keywords: ナノテクノロジー / バイオセンサ / レーザーアブレーション / 水晶振動子マイクロバランス / ハイドロキシパタイト

Research Abstract

水晶振動子マイクロバランス(以下QCMと記す.)法は,振動子の振動数が液体,気体などの媒質中の含有物,微粒子の化学物質の吸着量に応じた変化に基づいてホストを発振子上に固定すればゲストの吸着量をナノレベルで検出出来る.本研究ではその原理を利用して,歯科に特化したオリジナルなセンサを創製することを目的とする.その後にそのセンサによって生体適合性に優れたインプラント表面の探索を行う.
チタンおよび水晶振動子に対する薄膜形成:ハイドロキシアパタイト(HAP)超薄膜の形成にはPLD法(ArFエキシマレーザー;λ=193nm,パルス幅=20nsec)を用いた.X線回折によって純チタンの円板および水晶発振子センサ上にポストアニールを行うことによって,アモルファスであったHAP超薄膜が結晶化していることを確認した.また,AFMによって純チタン板の表面粗さは成膜後に減少することも明らかとなった.
タンパク吸着量の測定:種々の薄膜を施したQCMセンサをリン酸緩衝液に血漿タンパクを添加した溶液に浸漬した.BSA滴下量に対し、QCMセンサによって従来のAu電極センサに比べてHAP薄膜の優れた血清吸着機能があることを確認した.
薄膜チタンの細胞適合性評価:Na,Mg,K,Zn等の微量元素を含む牛大腿骨を原料とした生体アパタイトバルク体を作製し,レーザーアブレーションを行うことによってチタン基板上に同薄膜を作製した.その生体適合性についてマウス骨芽細胞を用いてin vitro試験法によって評価した.その結果,化学量論的HAP薄膜に比較して生体アパタイト薄膜で優れた生体適合性を示した.
最終年度はこれまでに得た結果に基づいて,未解決の研究課題も含めて残りの研究計画について重点的に研究を進め,2年度にわたる研究を完成させたい.