超分子化学的アプローチによる高機能ナノバイオガラスの創成

使用超分子化学方法创建高功能纳米生物玻璃

基本信息

批准号：
22K10278
负责人：
飯嶋雅弘
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Health Sciences University of Hokkaido
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究ではバイオガラスナノ粒子（BGNP）によるエナメル質の再石灰化機能を向上させるため、ペプチドフォルダマーとの複合体を創製し、ミネラルとの結合性、分解および結晶形成能の向上を試みる。さらに、BGNPとクラウンエーテルの複合体を創製し、選択的ミネラルの包摂特性を光照射により制御することを目指した。まず昨年度においては、BGNPと各種ペプチドフォルダマーを合成し、それらの形態観察や構造評価を行った。ピリジンをベースとしてCaイオンを結合するフォルダマーを設計した。各フォルダマーについては、核磁気共鳴（NMR）とフーリエ変換赤外分光（FTIR）によって特性を評価した。BGNPをゾルゲル法にて合成し、FTIRとエックス線回折によりナノ粒子の特性を評価した。さらに、走査型電子顕微鏡（SEM）と透過型電子顕微鏡（TEM）を用いてBGNPの形態を観察した。3-アミノプロピルトリエトキシシラン（ATPS）を用いてBGNPに表面官能基を付与することにより機能化をはかり（BGNPsF）、SEMによる形態観察とエネルギー分散型X線分光法（EDS）による組成分析、XRDおよびX線光電子分光法（XPS）による特性評価を行った。NMRとFTIR測定により、異なる位置にピリジンを持つ5つのフォルダマーの構造を確認した。BGNPに対するXRDでは、試料のアモルファス構造が確認された。また、EDS分析により、組成（SiO2：CaO：NaO2：SrO：P2O5 = 46.1:19.3:27.0:5:2.6 mol%）が確認された。フォルダマーによるBGNP表面の機能化について、EDSおよびXPSにより同定された。SEMによる形態評価では板状の構造が確認され、フォルダマーが表面に固定化されていることが確認された。XRDでは、機能化後の試料でアモルファス構造が維持されていることが確認された。

在本研究中，为了提高生物玻璃纳米颗粒（BGNPs）的牙釉质再矿化功能，我们将创建一种与肽折叠体的复合物，并尝试提高其与矿物质的结合能力、分解能力和晶体形成能力。此外，我们创建了 BGNP 和冠醚的复合物，旨在通过光照射控制选择性矿物包裹体特性。首先，去年我们合成了BGNP和各种肽折叠体，观察了它们的形态并评估了它们的结构。我们设计了一种结合 Ca 离子的吡啶折叠体。每个折叠体均通过核磁共振（NMR）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）进行表征。采用溶胶-凝胶法合成BGNP，并使用FTIR和X射线衍射评估纳米颗粒的性能。此外，使用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察BGNP的形态。我们通过使用 3-氨基丙基三乙氧基硅烷 (ATPS) (BGNPsF) 添加表面官能团来对 BGNP 进行功能化，使用 SEM 观察其形态，并使用能量色散 X 射线光谱 (EDS) 分析其组成，并使用 XRD 和 X- 评估其特性。射线光电子能谱（XPS）。通过NMR和FTIR测量证实了五种不同位置吡啶折叠体的结构。 BGNP 的 XRD 证实了样品的非晶结构。另外，通过EDS分析确认组成(SiO 2 :CaO:NaO 2 :SrO:P 2 O 5 ＝46.1:19.3:27.0:5:2.6mol％)。通过 EDS 和 XPS 鉴定了带有折叠体的 BGNP 表面的功能化。通过SEM的形态学评估证实了板状结构，证实折叠体固定在表面上。 XRD 证实功能化后样品中保持了非晶结构。