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ペプチドゲル中での生体模倣型ミネラリゼーションによる有機-無機複合材料の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K18250
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関信州大学 (2018)
東京理科大学 (2016-2017)

研究代表者

村井 一喜  信州大学, 繊維学部, 助教(特定雇用) (30756268)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードペプチドハイドロゲル / ミネラリゼーション / 炭酸カルシウム / 有機無機複合材料 / 自己組織化 / 有機ー無機複合材料 / 機能性ペプチド
研究成果の概要

本研究においてハイドロゲル中のペプチドの加水分解速度は、ゲルの弾性率の上昇とともに減少する相関が見られた。また、ペプチドネットワーク間の架橋度が低い系においては、ミネラリゼーションによりペプチドと類似したナノファイバー状の炭酸カルシウムが鉱化し、架橋度の上昇によりナノファイバーとシート状構造を併せ持つモルフォロジーへ変化した。これらの結果は、鉱化する炭酸カルシウムの微細構造がペプチドゲルの力学特性に大きく影響を受けることを示唆する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はペプチドの自己組織化を利用した3次元反応場およびミネラル源の自己供給能を付与したテンプレート上で炭酸カルシウムのミネラリゼーションを行い、無機物質の核形成および選択的結晶成長機構について検討した。このバイオミネラリゼーションの基礎的知見は、生物が一般的に行なっているバイオミネラルの構築機構の基礎原理を明らかとするのみならず、生物に倣う環境調和型製造プロセスによる機能性材料創製のためにも重要な知見である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Superhydrophobic Surfaces on Phase-separated Nanostructures of Polystyrene/Polymethyl Methacrylate Films Fabricated by the Double-spray Technique2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Satoshi、Fujisaki Motoharu、Murai Kazuki、Matsumoto Mutsuyoshi
    • 雑誌名

      Journal of Oleo Science

      巻: 67 号: 9 ページ: 1101-1105

    • DOI

      10.5650/jos.ess18061

    • NAID

      130007479586

    • ISSN
      1345-8957, 1347-3352
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ペプチド界面を利用したミネラリゼーションによる無機物質の構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      村井一喜
    • 雑誌名

      C & I Commun.

      巻: 43 ページ: 29-32

    • NAID

      40021626065

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-bonding and the electrochemical properties of silica-coated nanowires composed of cobalt-coordinated peptide bundles2017

    • 著者名/発表者名
      Murai Kazuki、Yamamoto Yusuke、Kinoshita Takatoshi、Nagata Kenji、Higuchi Masahiro
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. B

      巻: 5 号: 28 ページ: 5539-5548

    • DOI

      10.1039/c7tb01118k

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulated Drug Release Abilities of Calcium Carbonate-Gelatin Hybrid Nanocarriers Fabricated via a Self-Organizational Process2017

    • 著者名/発表者名
      Murai Kazuki、Kurumisawa Kazuya、Nomura Yoshihiro、Matsumoto Mutsuyoshi
    • 雑誌名

      ChemMedChem

      巻: 12 号: 19 ページ: 1595-1599

    • DOI

      10.1002/cmdc.201700358

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多機能性ペプチドによる二次元または三次元反応場での生体模倣型ミネラリゼーション2018

    • 著者名/発表者名
      村井一喜
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチドハイドロゲル界面を反応場とするリン酸カルシウムのミネラリゼーション2018

    • 著者名/発表者名
      磯辺寛人、村井一喜、鳥越幹二郎、西尾圭史、松本睦良
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドゲル中での生体模倣型ミネラリゼーションによる炭酸カルシウムの構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、船水陽介、小椋俊彦、西尾圭史、松本睦良
    • 学会等名
      第7回JACI/GSCシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドを用いたミネラリゼーションによる酸化チタンの光吸収特性制御2018

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、友添崇、西尾圭史、松本睦良
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドゲルが形成する三次元反応場での炭酸カルシウムの選択的結晶成長2018

    • 著者名/発表者名
      船水陽介、村井一喜、小椋俊彦、西尾圭史、松本睦良
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドゲル界面を反応場とするリン酸カルシウムミネラリゼーションとその機構解明2018

    • 著者名/発表者名
      磯辺寛人、村井一喜、鳥越幹二郎、西尾圭史、松本睦良
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドゲル界面を選択的反応場とするリン酸カルシウムのミネラリゼーション2018

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、磯辺寛人、鳥越幹二郎、西尾圭史、松本睦良
    • 学会等名
      無機マテリアル学会第137回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドゲルの融合をトリガーとする界面でのリン酸カルシウムミネラリゼーション2018

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、磯辺寛人、鳥越幹二郎、西尾圭史、松本睦良
    • 学会等名
      2018年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドハイドロゲル中でのミネラリゼーションによる炭酸カルシウムの精密構造制御2018

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、船水陽介、小椋俊彦、西尾圭史、松本睦良
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2018年年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドハイドロゲルを三次元反応場とする炭酸カルシウムの生体模倣型ミネラリゼーション2017

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、船水陽介、小椋俊彦、西尾圭史、松本睦良
    • 学会等名
      無機マテリアル学会第135回学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なる電荷を有するペプチドハイドロゲル界面でのリン酸カルシウムのミネラリゼーション2017

    • 著者名/発表者名
      磯辺寛人、村井一喜、鳥越幹二郎、松本睦良
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドハイドロゲルのレオロジー特性が炭酸カルシウムのミネラリゼーションに与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      船水陽介、村井一喜、小椋俊彦、松本睦良
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多機能性ペプチドハイドロゲル中での生体模倣型ミネラリゼーションによる炭酸カルシウムの形成2017

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、船水陽介、松本睦良
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ”ソフトセラミックス”の創製に向けた多機能性ペプチドハイドロゲル中での炭酸カルシウムの生体模倣型ミネラリゼーション2017

    • 著者名/発表者名
      村井一喜
    • 学会等名
      平成28年度界面科学研究部門シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] "ソフトセラミックス"の創製に向けた多機能性ペプチドハイドロゲル中での炭酸カルシウムの生体模倣型ミネラリゼーション2017

    • 著者名/発表者名
      村井一喜
    • 学会等名
      平成28年度界面科学研究部門シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体高分子をテンプレートとした酸化チタンのミネラリゼーション2016

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、友添崇、堀場啓太郎、野村義宏、松本睦良
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体分子をテンプレートに用いたミネラリゼーションによる酸化チタンの機能制御2016

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、友添崇、堀場啓太郎、野村義宏、松本睦良
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of functional property of TiO2 by mineralization utilizing biomolecule2016

    • 著者名/発表者名
      村井一喜、友添崇、堀場啓太郎、野村義宏、松本睦良
    • 学会等名
      16th Australasian BioCeramic Symposium
    • 発表場所
      Queensland University of Technology
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CaCO3 Mineralization in Peptide Hydrogel for Tailored Bone-Filling Material2016

    • 著者名/発表者名
      船水陽介、村井一喜、松本睦良
    • 学会等名
      第26回日本MRS年次大会
    • 発表場所
      横浜市開港記念会館
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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