2012 Fiscal Year Annual Research Report
セルロース配向テンプレート上での三次元バイオミミックファブリケーション
| Project/Area Number |
22380097
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
近藤 哲男 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30202071)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | セルロース / テンプレート / バイオファブリケーション / ヒドロキシアパタイト / ホスト-ゲスト バイオミネラリゼーション |
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| Research Abstract |
自然界において生物は、有機物から成る「足場」上に有機物や無機物を堆積させることにより、有機/有機や有機/無機複合体を低エネルギー消費で構築する。とくに有機/無機の機構はバイオミネラリゼーションと呼ばれ、貝殻や骨の形成が典型的な例であるが、いずれも低エネルギー型の材料形成プロセスである。このプロセスでは、パターンを有する足場やイオン供給源として働く有機物の機能により、堆積する物質の形態が制御される。
本課題では、植物細胞壁の構成成分で、OH基由来の親水部とCH基由来の疎水部とを有する両親媒性の天然高分子であるセルロースを用いて足場テンプレートとし、その上に上記の生物システムを模倣した「三次元のバイオミミックファブリケーション」を行おうとするものである。そのため、昨年度から本年度にかけて、これまでに開発した、水に膨潤したセルロースゲルを一軸方向に延伸して得られるネマチックオーダーセルロース（NOC, nematic ordered cellulose）基板由来のアニオン性表面をもつ足場に、強制的にリン酸アニオンをホスト-イオンとして包接・固定化させた。次にこれを足場として、カルシウムイオンとのホスト-ゲスト反応により、骨の主成分であるリン酸カルシウムのバイオミネラリゼーションを促すという新たなプロセスのデザインに成功した。同時に、そのアニオン性極表面に正のカルシウムカチオンを固定させ、ゲスト-リン酸アニオンと反応させるという対照的なプロセスを検討し、その比較から本ユニークなバイオミネラリゼーション機構（ホスト-ゲスト バイオミネラリゼーションと名付けた）の提案に至った。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Regulated patterns of bacterial movements based on their secreted cellulose nanofibers interacting interfacially with ordered chitin templates2012
Author(s)
Kondo, T., Kasai, W., Nojiri, M., Hishikawa, Y., Togawa, E., Romanovicz, D. and R. Malcolm Brown, Jr.
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Journal Title
J. Biosci. Bioeng.
Volume: 114(1)
Pages: 113-120
DOI
Peer Reviewed
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