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バイオミネラリゼーションを利用する高分子-無機物質複合ナノ新材料の創成

利用生物矿化创造新型聚合物-无机复合纳米材料

基本信息

批准号：
16651064
负责人：
山本浩之
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

バイオミネラリゼーション(生石灰化)は、水産学、生物学、生化学、および分子生物学からの大変永い研究史があり、国内外の広範な分野の研究者が今なお積極的に取り組んでいる生命科学の根元的研究課題である。リン酸化アミノ酸を含むタンパク質は、カルシウムイオン(Ca2+)に代表される二価金属イオンと複合化し、歯牙、骨、貝殻などの石灰化組織(バイオミネラル)を形成する。リン酸化タンパク質は、翻訳後のリン酸化によって生合成されるので、遺伝子工学的手法では作ることができない。我々は、明確な化学構造を持つリン酸化ポリペプチドの化学合成に初めて成功した。さらに、合成リン酸化ポリペプチドとCa2+との結晶成長条件を制御することで、天然の巻き貝に見られるような螺旋対称結晶を作成した。以上の知見をもとに、本申請課題では、生体が持つ幾何学構造の発現機構を解明しつつ、新規ナノ材料への応用を含めた萌芽研究を展開した。1.合成ポリペプチドと金属イオンとの会合反応の特徴上記の実験で得られたポリマーと種々の無機金属塩から複合結晶を作成し、それらの微細構造、金属含量、晶系などの特徴を系統的にまとめた。これらの知見から、合成ポリペプチドを基質成分として無機複合結晶が生成するときの化学量論、金属の種類、吸着平衡を含む動力学的機構を把握できた。2.合成ポリペプチド共存系における炭酸カルシウムナノ結晶の作成上述の種々の合成リン酸化ポリペプチドの存在下、炭酸カルシウムの結晶成長を行った。その結果、種々の条件で、直径数十から数百ナノメートルの繊維状結晶が得られることを発見した。合成リン酸化ポリペプチドと無機塩からのナノ構造の作成に成功した。3.炭酸カルシウム結晶成長機構X線回折および種々の分光法を用いて、特徴的な炭酸カルシウム結晶形態の一つである繊維状カルサイトの面成長方向および結晶成長機構に関する知見が得られた。これをもとに、より複雑な炭酸カルシウム形態であるらせん状、塊状、および球状形態の成長機構解析が可能になると期待される。

The research history of aquatic science, biology, biochemistry, and molecular biology has been greatly changed, and researchers at home and abroad have been actively engaged in the fundamental research topics of life sciences. The acid content of calcium (Ca2 +) represents the formation of calcified tissues such as tooth, bone, shell, etc. The process of acidification and synthesis is the key to the success of the project. The chemical structure of the compound was determined and the chemical synthesis was successfully carried out. In addition, the synthesis of calcium hydroxide solution and calcium hydroxide solution can be controlled. In view of the above findings, the subject of this application is to explain the mechanism of the development of geometric structures in organisms and to develop new methods for the development of materials, including embryonic research. 1. The characteristics of the composite crystals of the inorganic metals were recorded. The microstructure, metal content and crystal system of the composite crystals were recorded. The chemical quantity theory, the type of metal, the adsorption equilibrium and the mechanism of the formation of inorganic composite crystals are all understood. 2. The synthesis of carbon dioxide crystals in the presence of a polymer is carried out in the presence of a polymer. The results, species conditions, diameter tens of hundreds of The synthesis of organic compounds was successful. 3. X-ray diffraction and spectroscopy were used to characterize the crystal morphology of carbon acid. The growth mechanism of carbon dioxide in the form of solid, block, or spherical particles may be analyzed.

项目成果

期刊论文数量（31）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

天然蛋白質及びペプチドを導入した多糖及びポリアミノ酸からなる成型品

由含有天然蛋白质和肽的多糖和聚氨基酸制成的模制品

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

バイオ接着・接合タンパク質

生物粘附/连接蛋白

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
化学工業 56・12
影响因子：
0
作者：
S.Kidoaki;I.K.Kwon;T.Matsuda;山本浩之
通讯作者：
山本浩之

Preparation of non-woven fabrics of chitosan by elecctrospinning

静电纺丝法制备壳聚糖非织造布

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proceedings of 3rd International Conference on Advanced Fiber/Textile Materials
影响因子：
0
作者：
K.Ohkawa;D.Cha;H.Kim;H.Yamamoto
通讯作者：
H.Yamamoto

水溶液界面反応におけるハイブリッド多糖カプセルの作成とその特性

杂化多糖胶囊的制备及其在水界面反应中的性能