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アモルファス窒化炭素を用いたバイオミメティック・ナノスキンの創製

Research Project

Project/Area Number 04J05901
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Material processing/treatments
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

太田 理一郎  名古屋大学, 大学院工学研究科, 特別研究員PD

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsアモルファス窒化炭素 / フィブリノーゲン / 吸着凝集状態 / 原子間力顕微鏡 / ケルビンプローブ力顕微鏡 / 形状像 / 位相像 / 表面電位像 / アークイオンプレーティング / ポリマー基板 / 多層膜 / ナノインデンテーション試験 / 硬度 / 耐摩耗性 / 抗血液凝固作用 / 一酸化窒素 / 第二級アミン / 真空紫外光照射 / 化学結合状態解析 / 低温プロセス
Research Abstract

1.緒言
現在、医療分野では血液と接触する医療用器具の抗血栓性、機械的強度、化学的安定性の向上が望まれている。一方、磁気記録ディスクの保護膜等に応用されているアモルファス窒化炭素(a-CN)膜は、生体分子と類似の元素で構成されていることから生体親和性を有することが期待される。そこで本研究では、a-CN膜を用いて、機械的強度、化学的安定性を併有する抗血栓性材料の開発を目指した。本年度は、原子間力顕微鏡(AFM)およびケルビンプローブ力顕微鏡(KPFM)を用いて、生体材料表面における血液凝固プロセスを大きく左右するフィブリノーゲン(Fbg;血液凝固因子)の吸着凝集状態を調査した。
2.実験方法
Fbgを溶解したリン酸緩衝溶液に基板を浸漬することにより、基板上にFbgを吸着させた。基板にはa-CN膜を被覆した高分子基板、表面の化学結合状態がsp^2Cにより規定された高配向グラファイト(HOPG)基板等を用いた。Fbgの吸着凝集状態は、AFMにより得られた形状像および位相像、KPFMにより得られた表面電位像により評価した。
3.結果および考察
Fbg単一分子の形状像にはDおよびEドメインが確認された。一方、Fbg単一分子の位相像にはDおよびEドメインとともにαCドメインが確認された。基板表面とαCドメイン間の高低差が小さいことから形状像ではαCドメインが確認されなかったのに対して、位相像ではプローブ-試料間の相互作用が大きく反映されることからαCドメインが可視化されたと考えられる。また、HOPG表面におけるFbg単一分子の構造変化が確認された。さらに、Fbgの表面電位像を世界で初めて観察した。Fbgの表面電位は、HOPGの表面電位よりも約20-40mV小さかった。Fbgの凝集繊維の表面電位像には、FbgのDおよびEドメインを反映する周期的な電位の低い領域が確認された。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (8 results)

  • [Journal Article] Visualization of Human Plasma Fibrinogen Adsorbed on Highly Oriented Pyrolytic Graphite by Scanning Probe Microscopy2006

    • Author(s)
      Riichiro Ohta, Nagahiro Saito, Takahiro Ishizaki, Osamu Takai
    • Journal Title

      Surface Science 600 (8)

      Pages: 1674-1678

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Synthesis of Nitrogen-rich Carbon Nitride Thin Films via Magnetic Field Assisted Inductively Coupled Plasma Sputtering2006

    • Author(s)
      Riichiro Ohta, Viorel Anita, Takashi Yokota, Nagahiro Saito, Osamu Takai
    • Journal Title

      Vacuum 80 (7)

      Pages: 752-755

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Depth Profiles of the Fermi Level at an Amorphous-Carbon Nitride/SiO_2/n-type-Si Heterojunction Interface Obtained by Kelvin Probe Force Microscopy2006

    • Author(s)
      Takahiro Ishizaki, Nagahiro Saito, Riichiro Ohta, Osamu Takai
    • Journal Title

      Diamond and Related Materials 15 (9)

      Pages: 1378-1382

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 自己組織化単分子膜を利用した選択的無電解めっきによる金属パターンの作製とポリマー上への転写2005

    • Author(s)
      稗田純子, 齋藤永宏, 太田理一郎, 高井治
    • Journal Title

      表面技術 56(2)

    • NAID

      10014478439

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Amorphous Carbon and Carbon Nitride Multilayered Films Prepared by Shielded Arc Ion Plating2005

    • Author(s)
      K.H.Lee, R.Ohta, H.Sugimura, Y.Inoue, O.Takai, H.Sugimura
    • Journal Title

      THIN SOLID FILMS 475(1-2)

      Pages: 308-312

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Organosilane Self-assembled Monolayers Directly Linked to the Diamond Surfaces2004

    • Author(s)
      R.Ohta, N.Saito, Y.Inoue, H.Sugimura, O.Takai
    • Journal Title

      JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A 22(5)

      Pages: 2005-2009

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Contribution of Primary Chemical Bonding States of Amorphous Carbon Nitride to Hardness2004

    • Author(s)
      N.Saito, R.Ohta, K.H.Lee, Y.Kobayashi, S.Okazaki, Y.Inoue, H.Sugimura, O.Takai
    • Journal Title

      ELECTROCHEMICAL AND SOLID STATE LETTERS 7(8)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] UV Raman Spectroscopic Probing into Nitrogen-doped Hydrogenated Amorphous Carbon2004

    • Author(s)
      R.Ohta, N.Saito, S.Okazaki, Y.Inoue, H.Sugimura, O.Takai
    • Journal Title

      THIN SOLID FILMS 457(1)

      Pages: 128-132

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2024-03-26  

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