コラーゲンへの物質貯蔵・放出機能付与と象牙質接着への応用

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13557168
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 寺田 善博 九州大学, 大学院・歯学研究院, 教授 (30038898)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根津 尚史 九州大学, 大学院・歯学研究院, 助手 (40264056)
• Keywords: コラーゲン / 貯蔵・放出デバイス / 象牙質接着 / 架橋 / ゼラチン / グルタルアルデヒド / 熱分析 / レオロジー

Research Abstract

本課題は、(1)不溶性の網目構造を有するコラーゲン繊維の内部空間に有用な物質を貯蔵し、必要に応じてこれを放出するデバイスを作成すること、(2)そのプロセスを象牙質コラーゲンに応用することで、接着時の機能性モノマーの導入効率を高めたり、う蝕予防のために殺菌性機能分子を貯え必要に応じて放出することを目的としている。今年度は以下の成果を得るとともに、次年度に向けての課題が生じた。
比表面積測定装置の導入と実験系への最適化
コラーゲン網目構造の物質取り込み能力(内部容積)を評価する指標として、比表両積を測定する必要がある。今年度、設備備品として新規に導入した比表面積測定装置をこの実験系で効率的に運用するための最適化条件を検討した。また実際に、架橋度の高い不溶性I型コラーゲンの比表面積測定を行った。
ゼラチンの架橋と熱物性評価
コラーゲン型物質貯蔵デバイスは、水溶性コラーゲンまたはコラーゲンの基本構造体といえるゼラチンを、適切な方法で架橋するというデザインである。今年度は架橋剤としてグルタルアルデヒドを用いて、ゼラチンのネットワーク化を試みた。ゼラチン溶液(ゾル)は、グルタルアルデヒドとの反応によって同じ温度でゲル状態となり、,流動性を失った。この状態でゼラチンの示差走査熱量測定を行うと、未処理のゼラチンと明らかに異なる吸熱ピークが選られた。
2年次に向けての課題
・熱分析だけではなく、レオロジー的手法などほかの方法も併用して架橋形成を証明する。
・架橋剤濃度を変えることで任意の架橋度を実現できるか確認する。
・凍結乾燥や遠心分離等で架橋ゲルを取り出し、色素を吸収させる実験に供する。
・吸収した色素を放出する条件(温度、イオン強度など)を検討する。
・さらに、別の架橋剤や架橋方法も試みる。