キチンを用いたバイオミメティック複合材料の開発

利用甲壳素开发仿生复合材料

• 批准号: 04F04160
• 负责人: 杉山 淳司
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04160/
• 关键词: セルロース; チキン; ヒドロキシアパタイト; 複合材料; ナノコンポジット; キチン

バクテリアセルロースにCa_<10>(PO_4)_6(OH)_2.骨や歯などの硬組織を構成するアパタイト(結晶構造物).を形成させる条件について詳細に検討した。大きく分けて2つの方法を用いてアパタイトを形成させることができた。一つはpH7.4、30℃という生理的な条件で、ヒトの体液のほぼ1.5倍のイオン濃度を有する溶液(1.5 SBF:simulated body fluid)に数日から数週間浸ける方法で、もう一つの方法は適当な濃度のカルシウム溶液とリン酸溶液を混合する方法である。特に前者については、全反射フーリエ変換赤外分光法(ATR-FTIR)ならびに誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)で基質であるセルロースと形成されるアパタイトについて検討した。その結果、アパタイトの形成過程において,初期にセルロース表面に結晶化するamorphous calcium phosphate(ACP)あるいはoctacalcium phosphate(OCP)存在が示唆された。また堆積物の形態を走査型電子顕微鏡ならびに透過型電子顕微鏡により調べたところ、薄い平板状の構造体が会合する結果1から3マイクロメートルの半球状の析出物となることが分かった。2,2',6,6'-teramethylpiperidine N-oxyl(TEMPO)処理により、セルロース表面の6位の水酸基をカルボキシル基と替えた場合は、アパタイトの核形成を促進させることが分かった。その場合、セルロース表面の至る所に核形成の拠点ができ、さらに結晶化速度が速いために、サイズの小振りなアパタイトが形成されることが分かり、セルロースのTEMPO処理を適度に行うことによって、形状や形成速度を制御出来ることが見いだされた。

バクテリアセルロースにCa_<10>(PO_4)_6(OH)_2.bone や歯などのhard The structure and structure of the structure (crystalline structure). The conditions for the formation of the structure are detailed. The big きく分けて2つの method is to use the いてアパタイトを to form the させることができた.一つは pH 7.4, 30℃ physiological conditions, ヒトのbody fluid のほぼ1.5 times the concentration of のイオンする solution (1.5 SBF: simulated body Fluid) can be soaked for several days or weeks, and the method can be used to mix the appropriate concentration of the solution and the acid solution. Special former については, total reflection フーリエ変 infrared spectroscopy (ATR-FTIR) ならびに induced binding プラズマThe spectroscopic analysis method (ICP-AES) is used to form the matrix of the matrix.その results, アパタイトの formation process において, initial stage にセルロース surface にcrystallization するamorphous calcium phosphate (ACP) あるいはoctacalcium The presence of phosphate (OCP) is not a problem.またDeposits in the shape of the deposit ならびにThrough-through type electronic lithium microscope The result of the combination of the structure of the shape is 1から3マイクロメートルのhemispherical precipitate and the points are divided. 2,2',6,6'-teramethylpiperidine N-oxyl (TEMPO) treats the surface of により and セルロース and the 6-position water-based acid group をカルThe ボキシルとsubstitutes the えた occasion and the アパタイトのnucleation を promotes the させることが分かった.その occasion, セルロース surface の to る に nuclei formation の拠Point ができ, さらThe speed of crystallization is highされることが分かり、セルロースのTEMPO processing を Moderate に行うことによって, shape や formation speed をcontrol out ることが见いだされた.