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

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生体硬組織の主成分として有名な水酸アパタイトの核生成には表面OH基やCOOH基が重要な役割を果たすといわれる。また、結晶面によって表面に現れる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OH基、COOH基、NH2基等を有する両親媒性有機分子のLB膜により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成長を制御することを目的として行った。昨年度、両親媒性分子としてリン酸基を有するジヘキサデシルフォスフェートをヒトの疑似体液(SBF)の過飽和溶液上に展開、圧縮して単分子膜を形成し、アパタイトを成長させたところ、六方晶(100)面が膜面に平行に強く配向することを見出した。更に今年度、幾つかの官能基をもつ両親媒性分子膜を用いて同様な成長実験を行ったところ、ステアリルアルコールやコレステロール等のOH基がアパタイトの核生成を促進することが判明した。これらの場合も(100)面配向が顕著に見られた。この配向性は、他の表面OH基(例えばSiやシリカガラス表面)を核生成点にして成長するアパタイトが示す配向性とは全く異なることが判明した。