二次元分子超構造を利用した生体活性物質の結晶化制御

利用二维分子超结构控制生物活性物质的结晶

• 批准号: 07241233
• 负责人: 河本 邦仁
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07241233/
• 关键词: Monomolecular layer; Apatite; Crystallization; Orientation; Morphology; Simulated body fluid; Functional group; Nucleation

生体硬組織の無機主成分として有名な水酸アパタイト(Ca_<10>(PO_4)_6(OH)_2)の核生成には表面OH基やCOOH基などが重要な役割を果たすと言われる。また、結晶面によって原子配列が異なることから、形態によって生体活性等の特性が大きく変化することが知られている。本研究では、アパタイト結晶の核生成点になると考えられる種々の官能基を有する両親媒性有機分子の二次元分子超構造を構築し、これを利用してアパタイトの結晶核生成・成長を制御することを目的としている。本年度は、アパタイトと共通の陰イオンであるリン酸基を両親媒性分子としてジヘキサデシルフォスフェート(DHP : (CH_3(CH_2)_<15>)_2PO_4H)を選び、このラングミュア単分子膜下に水酸アパタイトを成長させることを試みた。下層液として、ヒトの体液にほぼ等しい組成を持った擬似体液(pH7.25)を用い、結晶の成長は36.5℃で行った。DHP単分子膜下には、炭酸イオンを若干含む水酸アパタイト(六方晶系)の糸状ないし隣片状の微結晶が成長した。X線的には(100)面が単分子膜面に平行に優先成長していることが判明した。一方、Si単結晶基板上や単分子膜のない自由水面下に成長するアパタイトは、無配向ないし配向したとしても(002)、(211)面配向を示すことから、単分子膜下に成長したアパタイトが特殊な配向を示すことが分かる。これは、DHP膜の分子配列と水酸アパタイト(100)面の原子配列との比較的良好なマッチングがもとになっており、イオンの分子認識に基づく結晶化制御が可能であることを示唆する。今後さらに、多様な官能基を用いて同様の実験を行い、結晶膜の微構造や配向性などの制御の可能性を追求することを課題としたい。

The inorganic main component of the body's hard tissue is the famous aqueous acid アパタイト(Ca_<10>(PO_4)_6( OH)_2) The nucleation of the surface OH group and the COOH group are important.また, crystal surface によってatomic arrangement がdifferent なることから, morphology によってbioactivity and other characteristics が大きく変化 することが知られている. In this study, the nucleation point of では, アパタイト crystallization and になると test えられるkind of 々のfunctional group する両mediaphilic organic molecules のsecondary The meta-molecular superstructure is constructed and used to generate and grow the crystal nuclei using the crystal nucleation and control the purpose. This year's は, アパタイトと common yin イオンであるリン acid base を両Pro-matchmaker DHP : (CH_3(CH_2)_<15>)_2PO_4H)を选び、このラングミュア単Under the molecular membrane, the water acid アパタイトを growth させることをtest みた. The lower liquid is composed of として, ヒトのbody fluids and so on, which are used to simulate body fluids (pH 7.25), and the crystals are grown at 36.5℃. Under the single molecular film of DHP, there is a small amount of carbonic acid and a certain amount of carbonic acid, which is a water-based acidic acid (hexagonal crystal system). It was determined that the X-ray's (100) plane and the single molecular membrane plane were parallel and had priority in growth. On the one hand, a single molecular film on a Si crystal substrate is grown under the free water surface, and a non-aligned molecular film is formed under the free water surface. 002), (211) plane alignment, special alignment, and growth under the single molecular membrane.これは, DHP membrane's molecular arrangement and aqueous acid アパタイト(100) surface's atomic arrangement and comparison are good なマッチングがもとになっており, イオンのmolecule knowledge にbased づくcrystallization control がpossible であることをshow 唆する. In the future, we will pursue the possibility of controlling the alignment of polyfunctional groups and the alignment of the microstructure of the crystalline film using the same functional group.

项目成果

H.Lin,K.Koumoto et al.: "Crystallization of Hydroxyapatite under Langmuir Monolayers" J.Ceram.Soc.Japan. 104(掲載予定). (1996)

H.Lin、K.Koumoto 等人：“Langmuir Monolayers 下羟基磷灰石的结晶”J.Ceram.Soc.Japan 104（待出版）。