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チタン表面への生体分子および細胞接着挙動のナノレベル・2次元・リアルタイム測定

纳米级二维实时测量钛表面生物分子和细胞粘附行为

基本信息

批准号：
16659533
负责人：
吉田靖弘
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Okayama 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

チタンは医学・歯学の分野において人工歯根・人工骨の材料として重要な位置を占めており,その用途・規模は年々拡大している。本研究はチタンを用いた人工歯根・人工骨の治療期間短縮ならびに適応範囲拡大を目指し,チタン表面での生体物質の相互作用をnmオーダーでかつ多点で解析するシステムとして,2次元イメージング表面プラズモン解析装置(SPR)に適したイメージングSPR用チタンセンサーの設計・チタンSPRセンサー作製を目指した。本研究のチタンSPRセンサーは二酸化チタンを直接表面に被覆せず,金属チタン表面を大気中で酸化させた。測定結果より,本研究で開発したチタンSPRセンサーは,タンパク質吸着量をng/mm^2のオーダーで精密に測定できることが明らかとなった。また,このセンサーを用いることにより,タンパク質の吸着過程を経時的に測定することも可能となった。これより,チタンセンサーは大気中で酸化された金属チタン表面での生体分子の相互作用を求める上で極めて有用であることが示唆された。また,今回作製した2次元イメージングSPRは,(1)表面に存在する極微量の物質をpg〜ng/cm^2のオーダーでリアルタイムに定量可能,(2)多数の生体分子間相互作用に関するデータを瞬時に取得可能,(3)2次元平板上で同時に起こる複数(〜数1,000種類)の反応をパラレル分析することが可能であった。さらにユニークな特徴として(4)イメージングSPRでありながら正確な入射光角度-反射光強度のSPRスペクトルを測定可能であり,他のイメージングSPRと比べてより正確な物質吸着量を求めることができるなどの優れた長所を有していることも明らかとなった。以上より,2次元イメージングSPRとチタンSPRセンサーはチタン材料の生体適合性の研究に重要な役割を果たすことが期待できる。

The division of medicine and dentistry into artificial dental roots and artificial bone materials has become increasingly important in terms of their use and scale. This study aims at shortening the treatment duration of artificial dental roots and artificial bones, and providing guidance on the design and operation of two-dimensional SPR systems for analyzing the interaction between biological substances on the surface of artificial dental roots and artificial bones. In this study, the surface of the metal substrate was acidified directly. The results of this study are as follows: For example, if you are interested in the study, you may be interested in the study. The interaction of biological molecules on the surface of metals is extremely useful. In this paper, the two-dimensional SPR is based on the following: (1) It is possible to quantify the amount of substances present on the surface in pg ~ ng/cm^2;(2) It is possible to obtain the data related to the interaction between most living molecules instantaneously;(3) It is possible to simultaneously generate a plurality of (~ 1,000 species) reverse analysis on the two-dimensional plate. For example, if you want to determine the correct SPR characteristics, you can use the correct SPR characteristics to determine the correct SPR absorption amount. The results of the study on the biological suitability of two-dimensional materials are expected.