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骨組織の補填と治療を両立するメゾ多孔質シリカ／水酸アパタイト複合ナノ結晶の創製

制备与骨组织替代和治疗相容的介孔二氧化硅/羟基磷灰石复合纳米晶体

基本信息

批准号：
19J21315
负责人：
山田翔太
金额：
$ 1.6万
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：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までに，水酸アパタイト (HAp) にケイ酸を含有した粒子 (SiHAp) を創製し，粒子表面にポリエチレングリコール (PEG) の修飾を行うことで，粒子表面の中間水成分割合の増加とコラーゲン (Col) 吸着状態の変化が見られた。そこで本年度は，SiHAp粒子表面にPEGを複数の濃度で修飾し，水和状態とCol吸着状態の関係性を評価・考察した。PEG修飾量の増加に伴いColとSiHAp粒子の接触を防ぐ中間水の成分割合が減少し，水分子のO－H伸縮振動の非対称性が増加した。さらに，Col吸着状態を水晶振動子マイクロバランス測定装置 (QCM-D, Quartz Crystal Microbalance with Dissipation) にて測定した結果，PEG修飾により，Colの吸着開始から32～34分でエネルギー散逸変化量が劇的に増加し，Col分子同士が架橋反応して生体内で普遍的に存在するColの三重螺旋構造が形成する現象 (フィブリル化) が起きたことが示唆された。また，QCM-Dによる吸着Colの粘弾性物性と，フーリエ変換型赤外分光光度計によるタンパク質二次構造の解析から，水分子のO－H非対称伸縮振動の成分割合の増加に伴うColのフィブリル化の促進が示唆され，SEMによる形態観察から，実際にColのフィブリル化が促進されている様子が観察され，水和層の水分子のO－H伸縮振動の非対称性が増加するにつれて，Colのフィブリル化も促進されるという関係性を見出した。また，PEGを修飾していないSiHAp粒子では，中間水の成分割合が増加し，水分子のO－H対称伸縮振動成分の割合も増加し，フィブリル化が抑制される傾向が見られた。これらの結果から，HAp粒子表面の水和状態がColのフィブリル化にとって重要なパラメータであることを見出した。

Before the annual までに, water, acid アパタイト (HAp) にケイ acid containing をした particles (SiHAp) を created し, particle surface にポリエチレングリコール line (PEG) の modified をうことで, particle surface の intermediate water into segmentation and の raised with とコラーゲン (Col) sorption state の variations change が see られた. そこで this year は SiHAp particle surface に PEG を plural で modified しの concentration, water and state と Col sorption state の masato department investigation を review 価 · した. The increase of PEG modification amount <s:1> accompanied by に ColとSiHAp particle <e:1> contact を anti-ぐ intermediate water <s:1> synthesis が decreases <s:1>, water molecule <s:1> O-H stretching vibration <e:1> non-symmetry が increases たた. Youdaoplaceholder0, Col adsorption-state を Crystal vibrator たにてロバラロバラス measurement apparatus (QCM-D, Quartz crystal Microbalance with Dissipation) にて measurement of た results, PEG modification によによ Col の sorption began から 32 ~ 34 points でエネルギー dissipation - momentum が drama に raised し, Col molecules with James が bridging the 応してで gave birth to the body exist common にする Col のが triple helix structure formation する phenomenon (フィブリル) が up きたことが in stopping された. また, QCM design - D による sorption Col の sticky 弾 property と, フーリエ - HuanXing red outside spectrophotometer によるタンパク qualitative secondary tectonic の parsing から, water molecules の O -h non says stretching vibration seaborne の them into segmentation の raised に with う requirement by Col のフィブリルの promoting が in stopping され, SEM による form 観 examine から, Be interstate に Col のフィブリルが promoting されている others child が観 examine され, water and water layer の is の molecule H stretching vibration の non said seaborne が raised plus するにつれて, Col のフィブリルも promoting されるという masato is sexual を shows した. また, PEG を modified していない SiHAp particle では, intermediate water の segmentation が raised plus し, water molecules の O -h says stretching vibration component の cut seaborne も raised plus し, フィブリル change が inhibit される tendency が see られた. これらの results から, HAp particles surface の and state water が Col のフィブリル change にとって important なパラメータであることを shows した.