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骨組織の補填と再生を両立・促進する配向コラーゲン/アパタイト複合ナノ構造体の創製

创建定向胶原蛋白/磷灰石复合纳米结构，平衡和促进骨组织的补充和再生

基本信息

批准号：
21J10328
负责人：
柴亜東
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nagaoka University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J10328/
关键词：
ラビン処理技術コラーゲンフィブリル配向制御

项目摘要

生体内の配向性構造を有する組織は，ナノからマイクロメートルスケールの配向によって機能が発現する場合がある。しかし，この配向構造の形成機構が解明されておらず，生体に類似する高い配向性ナノ構造の模倣が人工的に実現していない。そこで，本研究では，摩擦転写 (ラビング) 処理したポリイミド (PI) 膜の物理・化学的な異方性を利用して，その表面での自己組織化による配向性ナノシリンダー型バイオマテリアルの創製技術の創成に着想した。生体組織の配向構造を模倣し，ラビング処理によって形成したPI膜表面におけるナノシリンダー型バイオマテリアルの配向機構を評価・考察した。ラビング処理強度を変えることでナノグルーブと化学官能基の配向性を有するPI膜を作製し，配向性コラーゲン (Col) フィブリルの一軸配向構造を創製し，Col分子とPI膜の相互作用、Colフィブリルの配向機構及び配向性Colフィブリルへのリン酸カルシウム (CP) 析出について評価・考察した。その結果，ラビング処理強度を変えることでPI膜表面にナノグルーブが形成されることを見出した。特に，ラビング強度が2.4 mの条件下ではPI膜表面にナノグルーブが最も効果的に形成し，高い密度を有する配向性Col フィブリル配向構造の形成を誘導した。Col分子がラビング処理と同方向に吸着・配向し，ラビング処理方向と垂直方向に配向したPI表面のC=O基とCol表面β-Sheetのアミノ基の間に水素結合が生じることでCol分子がPI膜のナノグルーブ内でフィブリル化されたと考察した。さらに，Colフィブリルを擬似体液へ浸漬し，Colフィブリル表面に露出したカルボキシレートイオンをCP形成場としたところ，配向性Colフィブリル表面にCP結晶が析出した。これらの結果から，ラビング処理したPI膜におけるナノグルーブ形成と化学官能基の配向性を利用し，配向性Colフィブリル配向技術を確立し，CP析出を実現した。

In vivo, there is a tissue system in the system, and the equipment is used to detect the combination of the equipment. The system should be used to explain the performance of the system, and the type of the system is similar to that of the high-performance model. In this study, friction is used to improve the physical and chemical properties of the film (PI). By using the characteristics of physics and chemistry, the surface of the film is designed to make use of its own characteristics. The biological tissue is used to make the model, and the PI membrane is formed by the formation of the surface of the membrane. The alignment of chemical functional groups is based on PI film, and the alignment of chemical functional groups is based on the alignment of chemical functional groups, such as chemical functional groups, chemical functional groups, chemical functional groups. The interaction between Col molecules and PI membranes, the alignment mechanism of Col molecules and the alignment mechanism of Col molecules and the precipitation of acid molecules (CP) were investigated. The results show that the surface of the PI film has a significant effect on the surface of the film. In particular, under the condition that the strength of the PI film is "2.4m", the surface of the PI film has the most significant effect on the formation of the fruit, and the high density has the orientation of the Col to form the guide. Col molecules are in the same direction as suction and alignment, and the vertical direction is in the vertical direction of the PI surface. The surface of the Col is based on the β-Sheet molecules on the surface of the Col. The water is combined with the water of the Col molecule, the Pi film is located in the same direction, and the chemical reaction is investigated. The surface of Col was immersed in body fluids, and the surface of Col was exposed. The formation of CP was observed. The surface of Col was characterized by crystal precipitation. The results of the experiment show that the Pi film is characterized by the formation of chemical functional Col alignment, the orientation of Pi film, the establishment of alignment technology, and the precipitation of CP.

项目成果

期刊论文数量（30）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

配向性シリカメソ構造体膜へのタンパク質の吸着

蛋白质吸附到定向二氧化硅介观结构膜上

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ainash Garifullina;Amy Q. Shen;柴亜東，周燕ジ，多賀谷基博;Audisio Tracy Lynn & Bourguignon Thomas;柴亜東，円子友理，宮田真理，多賀谷基博
通讯作者：
柴亜東，円子友理，宮田真理，多賀谷基博

一軸配向性コラーゲンフィブリル配列技術の開発とリン酸カルシウム析出への展開

单轴取向胶原原纤维排列技术的开发及其在磷酸钙沉淀中的应用

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ainash Garifullina;Amy Q. Shen;柴亜東，周燕ジ，多賀谷基博
通讯作者：
柴亜東，周燕ジ，多賀谷基博

Mild Reaction of Highly-Oriented Collagen Fibril Arrays with Simulated Body Fluid

高度定向的胶原原纤维阵列与模拟体液的温和反应

DOI：
10.4028/www.scientific.net/ssp.324.166
发表时间：
2021
期刊：
Solid State Phenomena
影响因子：
0
作者：
森田敦也;中山瑞穂;大島浩子;大島正伸;Rachapun Rotrattanadumrong;Audisio Tracy Lynn & Bourguignon Thomas;Yadong Chai，Zizhen Liu，Daichi Noda，Motohiro Tagaya
通讯作者：
Yadong Chai，Zizhen Liu，Daichi Noda，Motohiro Tagaya

一軸配向コラーゲンフィブリル配列の作製とリン酸カルシウム析出への展開

单轴取向胶原原纤维阵列的制备及磷酸钙沉淀的开发

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ainash Garifullina;Amy Q. Shen;柴亜東，周燕ジ，多賀谷基博;Audisio Tracy Lynn & Bourguignon Thomas;柴亜東，円子友理，宮田真理，多賀谷基博;Ainash Garifullina;柴亜東，周燕ジ，多賀谷基博
通讯作者：
柴亜東，周燕ジ，多賀谷基博

PEG functionalization effect of silicate-containing hydroxyapatite particles on effective collagen fibrillation with hydration layer state change

含硅酸盐羟基磷灰石颗粒的 PEG 功能化对水化层状态变化的有效胶原纤维化的影响