二次元分子超構造を利用した生体活性物質の結晶化制御

利用二维分子超结构控制生物活性物质的结晶

基本信息

  • 批准号:
    07241233
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 财政年份:
    1995
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1995 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

生体硬組織の無機主成分として有名な水酸アパタイト(Ca_<10>(PO_4)_6(OH)_2)の核生成には表面OH基やCOOH基などが重要な役割を果たすと言われる。また、結晶面によって原子配列が異なることから、形態によって生体活性等の特性が大きく変化することが知られている。本研究では、アパタイト結晶の核生成点になると考えられる種々の官能基を有する両親媒性有機分子の二次元分子超構造を構築し、これを利用してアパタイトの結晶核生成・成長を制御することを目的としている。本年度は、アパタイトと共通の陰イオンであるリン酸基を両親媒性分子としてジヘキサデシルフォスフェート(DHP : (CH_3(CH_2)_<15>)_2PO_4H)を選び、このラングミュア単分子膜下に水酸アパタイトを成長させることを試みた。下層液として、ヒトの体液にほぼ等しい組成を持った擬似体液(pH7.25)を用い、結晶の成長は36.5℃で行った。DHP単分子膜下には、炭酸イオンを若干含む水酸アパタイト(六方晶系)の糸状ないし隣片状の微結晶が成長した。X線的には(100)面が単分子膜面に平行に優先成長していることが判明した。一方、Si単結晶基板上や単分子膜のない自由水面下に成長するアパタイトは、無配向ないし配向したとしても(002)、(211)面配向を示すことから、単分子膜下に成長したアパタイトが特殊な配向を示すことが分かる。これは、DHP膜の分子配列と水酸アパタイト(100)面の原子配列との比較的良好なマッチングがもとになっており、イオンの分子認識に基づく結晶化制御が可能であることを示唆する。今後さらに、多様な官能基を用いて同様の実験を行い、結晶膜の微構造や配向性などの制御の可能性を追求することを課題としたい。
据说表面OH基团和COOH基团在羟基磷灰石(Ca_10(PO_4)_6(OH)_2)的成核中起着重要作用,羟基磷灰石是生物硬组织的主要无机成分。此外,已知由于原子排列根据晶面而不同,因此生物活性等特性根据形态而有很大变化。在这项研究中,我们将构建具有各种官能团的两亲性有机分子的二维分子超结构,这些官能团被认为是磷灰石晶体的成核点,并用它来控制磷灰石晶体的成核和生长。今年,我们选择了磷酸二十六烷基酯(DHP:(CH_3(CH_2)_<15>)_2PO_4H)作为带有磷酸基团(磷灰石常见的阴离子)的两亲性分子,并在该Langmuir单层下进行了尝试。用来生长羟基磷灰石。使用组成与人体体液几乎相同的模拟体液(pH​​ 7.25)作为下层液体,并在36.5℃下进行晶体生长。在DHP单层下,含有一些碳酸根离子的丝状或条状羟基磷灰石(六方晶系)微晶生长。 X射线分析表明(100)面优先平行于单层面生长。另一方面,在没有单分子膜的Si单晶基板上或自由水表面下生长的磷灰石是未取向的,或者即使取向,也显示(002)或(211)面取向,因此很难可以看出,磷灰石表现出特殊的取向。这是基于DHP薄膜的分子排列和羟基磷灰石(100)平面的原子排列之间相对良好的匹配,表明基于离子分子识别的结晶控制是可能的。未来,我们希望利用各种官能团进行类似的实验,探索控制晶体薄膜的微观结构和取向的可能性。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
H.Lin,K.Koumoto et al.: "Crystallization of Hydroxyapatite under Langmuir Monolayers" J.Ceram.Soc.Japan. 104(掲載予定). (1996)
H.Lin、K.Koumoto 等人:“Langmuir Monolayers 下羟基磷灰石的结晶”J.Ceram.Soc.Japan 104(待出版)。
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  • 通讯作者:
    ファインセラミックスセンター

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