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バイオミネラリゼーションの拡張による人工細胞膜上への機能性ナノ結晶コーティング

研究課題

研究課題/領域番号 18750150
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生体関連化学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

橋詰 峰雄  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (40333330)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2007年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードナノ材料 / 生体材料 / 有機-無機ナノハイブリッド / バイオミネラリゼーション / 無電解めっき / 人工細胞膜 / 有機-無機ハイブリッド / セラソーム / ヒドロキシアパタイト / 擬似体液 / ナノ結晶
研究概要

本研究は、人工細胞膜の高次機能化を念頭におき、種々の無機ナノ物質を人工細胞膜(ベシクル)表面へ効率よく固定化する手法の開発を行うものであり、バイオミネラリゼーションに倣った水溶液中での無機結晶析出法を構造安定な有機-無機ハイブリッドベシクル「セラソーム」に適用することでその実現を目指すものである。これまで基板上に積層したセラソームに対して擬似体液中からヒドロキシアパタイトの結晶を析出させることに成功している。
本年度は、以前より継続して行ってきた擬似体液中に孤立分散したセラソーム表面へのアパタイト析出についてその最適条件を明らかにし、さらにその成果を他の結晶析出系へ拡張することを目的とした。しかしながらアパタイト結晶の析出は強く示唆されたものの、溶液中で生成するセラソームーアパタイト複合体の構造制御、分散性の制御が予想以上に困難であり、コロイド粒子分散系における問題点が明らかとなった。そこで対象をアパタイトのような生体関連セラミックスに限定せず、「人工細胞膜への非有機化合物の表面ナノコーティング」というより広い視点から改善策について検討した。その結果、溶液からの精密な金属析出法として近年注目されている無電解めっき法を適用することで、セラソーム表面へのニッケルや軟磁性合金など、種々の金属や合金層の形成が可能であることが明らかとなった。当初の計画とは少し具体化の手法が変わったものの、ベシクル表面への無機、金属ナノ物質の表面修飾という観点から見れば大きな転機となる成果が得られた。今後より詳細な検討を進めることで、将来的にはバイオミネラリゼーションに倣った手法との融合により、複数種の無機ナノ結晶を人工細胞膜表面へ修飾するための一般的手法が確立できるものと期待される。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Metallosomes: artificial cell membranes with ultrathin metallic surfaces derived from cationic cerasomes through electroless plating2008

    • 著者名/発表者名
      F. Gu
    • 雑誌名

      J. Ceram. Soc. Jpn. 116

      ページ: 400-405

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation and Characterization of a Novel Organic-Inorganic Nanohybrid "Cerasome" Formed with a Liposomal Membrane and Silicate Surface2007

    • 著者名/発表者名
      K. Katagiri
    • 雑誌名

      Chem.-Eur. J. 13

      ページ: 5272-5281

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incorporation of Lipid Domains in Cerasome, a Morphologically-Stable Organic-Inorganic Vesicular Nanohybrid2006

    • 著者名/発表者名
      M.Hashizume
    • 雑誌名

      J. Sol-Gel Sci. Technol. 40・2-3

      ページ: 227-232

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 新しい有機-無機ナノハイブリッドとしてのセラソーム2006

    • 著者名/発表者名
      橋詰 峰雄
    • 雑誌名

      化学工業 57・12

      ページ: 889-894

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] マグネティックセラソームの外部磁場によるマニピュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      橋詰 峰雄
    • 学会等名
      日本化学会第88春季年会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2008-03-28
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Metallosome: Novel Artificial Cell Membrane Covered with Ultrathin Metallic Layer2008

    • 著者名/発表者名
      F.Gu
    • 学会等名
      8th International Symposium on Biomimetic Materials Processing
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜構造をもつ有機-無機-金属ナノハイブリッドの作製と機能2007

    • 著者名/発表者名
      橋詰 峰雄
    • 学会等名
      第56回高分子討論会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Metallic Nano-Coating of Cerasomes through Electroless Plating2007

    • 著者名/発表者名
      J.Kikuchi
    • 学会等名
      XIV International Sol-Gel Conference
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2007-09-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic Cerasome: Design of an Artificial Cell for Magnetic Manipulation2007

    • 著者名/発表者名
      D.Minamida
    • 学会等名
      XIV International Sol-Gel Conference
    • 発表場所
      Montpellier, France
    • 年月日
      2007-09-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 有機-無機ナノハイブリッド「セラソーム」への金属ナノコーティング2007

    • 著者名/発表者名
      橋詰 峰雄
    • 学会等名
      日本ゾルーゲル学会第5回討論会
    • 発表場所
      ぱ・る・る京都
    • 年月日
      2007-07-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Development of"Magnetic Cerasome"as an Artificial Cell with Magnetism2007

    • 著者名/発表者名
      D.Minamida
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscience and Photoscience (Pre-symposium of ISNA-12 in Nara)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2007-07-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Electroless Plating of Cerasomes towards the Creation of Metal-coated Artificial Cells2007

    • 著者名/発表者名
      F.Gu
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscience and Photoscience (Pre-symposium of ISNA-12 in Nara)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2007-07-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 無電解めっき法による「マグネティックセラソーム」の開発2007

    • 著者名/発表者名
      橋詰 峰雄
    • 学会等名
      第56回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      京都国際会議場
    • 年月日
      2007-05-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] バイオミネラリゼーションとそれに倣う新機能材料の創製2007

    • 著者名/発表者名
      菊池 純一
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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