2006 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化型アパタイト人工格子の創製と生体分子吸着特性制御
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16360330
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| Research Institution | OKYAMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
早川 聡 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (20263618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾坂 明義 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20033409)
都留 寛治 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (50314654)
吉田 靖弘 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教授 (90281162)
鈴木 一臣 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (30050058)
高柴 正悟 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (50226768)
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| Keywords | 亜鉛イオン / アパタイト / タンパク質 / 吸着 / 病因物質 / 固体NMR / 生体適合性 / 炭酸イオン |
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| Research Abstract |
1.表面ナノ格子制御・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
カルシウムおよびリン酸塩あるいは炭酸塩の原料溶液を調製し,所定の温度及びpH,速度条件下で混合して低結晶性のアパタイト微粉を得て,アパタイト粒子生成の後,亜鉛及びマグネシウムを含有する溶液に浸漬し,ナノ格子チューニング型アパタイト微粒子を作製した。一方,カルシウムを含む水溶性チタン酸塩系ガラスを反応性鋳型として,リン酸水溶液中でのイオン種の溶解・リン酸カルシウムの析出過程を利用した新規アパタイト結晶粒子層の創製プロセスを検討した。熱分析装置により吸着水及び炭酸含有量を定量した。
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
上述のナノ格子チューニング型アパタイト微粒子の表面化学組成・亜鉛及びマグネシウム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明らかにした。
3.自己組織化型アパタイト粒子の超微細構造解析・局所構造精密解析
結晶構造をX線回折装置,結晶径を透過型電子顕微鏡で調べ,赤外分光装置及び多核固体NMR分光装置による結晶格子中のリン酸イオン,炭酸イオンサイトの精密スペクトル解析を行い,リン酸イオン及び炭酸イオンの化学状態を明らかにした。低結晶性アパタイト粒子では表面に水和非晶質層が存在することによって,多くの亜鉛イオンが導入されることがわかった。
4.生体分子吸着特性の評価・制御
血漿タンパク質(BSA)や,病因タンパク質(β_2ミクログロブリン)を含む緩衝液を用いた吸着実験から,亜鉛イオンをアパタイト結晶粒子表面に導入することにより,病因タンパク質吸着特性が向上した。
5.生体内分解性・生体分子吸着特性のin vitro及びin vivo評価
生体内安全性のin vitro評価として,生体活性金属イオン種を導入の導入に用いた低結晶性の炭酸含有アパタイト粒子については細胞培養実験により,細胞毒性評価を行い,生体安全性と有効性を確認した。
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