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アモルファス窒化炭素を用いたバイオミメティック・ナノスキンの創製

使用无定形氮化碳创建仿生纳米皮肤

基本信息

批准号：
04J05901
负责人：
太田理一郎
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Nagoya 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 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

1.緒言現在、医療分野では血液と接触する医療用器具の抗血栓性、機械的強度、化学的安定性の向上が望まれている。一方、磁気記録ディスクの保護膜等に応用されているアモルファス窒化炭素(a-CN)膜は、生体分子と類似の元素で構成されていることから生体親和性を有することが期待される。そこで本研究では、a-CN膜を用いて、機械的強度、化学的安定性を併有する抗血栓性材料の開発を目指した。本年度は、原子間力顕微鏡(AFM)およびケルビンプローブ力顕微鏡(KPFM)を用いて、生体材料表面における血液凝固プロセスを大きく左右するフィブリノーゲン(Fbg;血液凝固因子)の吸着凝集状態を調査した。2.実験方法Fbgを溶解したリン酸緩衝溶液に基板を浸漬することにより、基板上にFbgを吸着させた。基板にはa-CN膜を被覆した高分子基板、表面の化学結合状態がsp^2Cにより規定された高配向グラファイト(HOPG)基板等を用いた。Fbgの吸着凝集状態は、AFMにより得られた形状像および位相像、KPFMにより得られた表面電位像により評価した。3.結果および考察Fbg単一分子の形状像にはDおよびEドメインが確認された。一方、Fbg単一分子の位相像にはDおよびEドメインとともにαCドメインが確認された。基板表面とαCドメイン間の高低差が小さいことから形状像ではαCドメインが確認されなかったのに対して、位相像ではプローブ-試料間の相互作用が大きく反映されることからαCドメインが可視化されたと考えられる。また、HOPG表面におけるFbg単一分子の構造変化が確認された。さらに、Fbgの表面電位像を世界で初めて観察した。Fbgの表面電位は、HOPGの表面電位よりも約20-40mV小さかった。Fbgの凝集繊維の表面電位像には、FbgのDおよびEドメインを反映する周期的な電位の低い領域が確認された。

1. Introduction to the present, medical field, blood contact, anti-thrombotic properties of medical devices, mechanical strength, chemical stability of the upward trend A protective film for a magnetic recording medium is expected to have a biological affinity for carbon (a-CN) films, biological molecules, and similar elements. This study aims at the development of antithrombotic materials for the application of a-CN films, mechanical strength, chemical stability and other properties. This year, atomic force microscopy (AFM) and force microscopy (KPFM) were used to investigate the adsorption and aggregation state of blood coagulation factor (Fbg) on the surface of biological materials. 2. Method Fbg dissolved in acid buffer solution and adsorbed on substrate The substrate is coated with a-CN film, and the chemical bonding state of the surface is specified. Fbg adsorption aggregation state, AFM, KPFM, surface potential image 3. The results show that the shape of Fbg molecules is similar to that of D and E molecules. A side, Fbg molecular position similar to D, E, C, D, E, E, The height difference between αC and α C on the surface of the substrate is small, and the shape image is small. The interaction between α C and α C on the surface of the substrate is large. The molecular structure of Fbg was confirmed in the surface of HOPG. For the first time in the world, the surface potential of FBG is detected. The surface potential of FBG and HOPG is about 20-40mV. Fbg aggregation surface potential image, Fbg D and E surface potential reflection period of the low areas were identified