| 研究分担者 |
尾坂 明義 岡山大学, 工学部, 教授 (20033409)
都留 寛治 岡山大学, 工学部, 助手 (50314654)
吉田 靖弘 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (90281162)
鈴木 一臣 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (30050058)
高柴 正悟 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (50226768)
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| 研究概要 |
1.ソフト化学的手法による自己組織化型アパタイト粒子の作製
置換イオン種(炭酸イオン,亜鉛)を含むカルシウムおよびリン酸塩原料溶液を調製し,所定の温度及びpH,速度条件下で混合してアパタイト微粉を合成した。別に,通常の湿式法でヒドロキシアパタイト粒子を生成の後,亜鉛イオン水溶液に温度制御下で浸漬し,表面のみナノ格子チューニングした微粒子を得ることに成功した。
2.自己組織化型アパタイト粒子の表面化学組成・化学結合状態解析
合成した亜鉛含有アパタイト粒子の表面化学組成・各種置換イオンの化学結合状態を高分解能X線光電子分光装置で調べ,粒子表面に亜鉛イオンが存在することを確かめた。
3.自己組織化型アパタイト粒子の微細構造解析・局所構造精密解析
結晶構造・結晶子径をX線回折装置,透過型電子顕微鏡,表面形態を走査型電子顕微鏡で調べ,各置換イオンの化学状態を赤外分光装置で調べた。炭酸含有アパタイトについては,炭酸含有量の増加に伴い,一次粒子径の大きさが20nmまで小さくなった。これと並行して,多核固体NMR分光装置による結晶格子中の置換サイトの精密スペクトル解析を行い,結晶格子内のリン酸サイトと水酸化物イオンサイト位置の両方への置換を確認し,定量を行った結果,Bサイトに優先的に置換していることを明らかにした。
4.生体分子吸着特性の評価・機構解明
血漿タンパク質として牛血清アルブミンを用い,病因物質として知られているβ_2-マイクログロブリンを指標物質として,混合タンパク質溶液を用いて吸着実験を行い,アルブミンとβ_2-マイクログロブリンに対する選択吸着特性を調べた。炭酸含有アパタイトについては,炭酸イオン含有量の増加に伴って,β_2-マイクログロブリンに対する吸着性が向上した。一方,亜鉛含有アパタイトについては,亜鉛イオン含有量の増加に伴って,牛血清アルブミンに対する吸着性が減少することにより,β_2-マイクログロブリンに対する選択吸着性が向上した。これらの結果は,透過型電子顕微鏡観察による一次粒子径の大きさと強い相関が得られたので,粒子径とタンパク質の大きさが同程度か,それ以下の場合には,二次粒子表面の電荷分布の影響が吸着性に影響すると考えられる。生体分子吸着性のみならずヒドロキシアパタイトと接触したタンパク質の二次構造の変化,すなわち変性の有無を円二色性分光計で明らかにした。
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