骨組織適合性を持つ有機-無機ハイブリッドナノカプセルの作製と機能化

具有骨组织相容性的有机-无机杂化纳米胶囊的制备及功能化

• 批准号: 16750146
• 负责人: 橋詰 峰雄
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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-16750146/
• 关键词: 有機-無機ハイブリッド; 骨組織親和性; セラソーム; ナノカプセル; 擬似体液; ヒドロキシアパタイト; 骨親和性材料

本研究の目的は、当研究室で開発された高い構造安定性を持つベシクル型有機-無機ナノハイブリッド「セラソーム」の骨組織親和性材料としての可能性を明らかにすることである。セラソームはその表層に原子厚みのシリカ骨格を有するため、骨の主要無機成分であるヒドロキシアパタイト(HAp)に対する親和性が高いと期待される。昨年度までに、ヒト体液と同様の無機イオン組成を持つ擬似体液を用いた生体類似環境下でのHApの形成を評価することで、セラソーム表面がHApの不均一核形成および結晶化を誘起することを明らかにしている。今年度は、セラソーム表面でのHAp形成における、表面官能基の効果について詳細な検討を行った。HAp構成元素の一つであるカルシウムイオンを捕捉可能なカルボキシル基を頭部に1個または2個持つ脂質を合成し、それらとセラソーム形成脂質との混合比を変えることでセラソーム表面の官能基組成を変化させ、組成の違いがHAp析出能に与える影響について検討した。その結果、セラソーム表面へのカルボキシル基の提示によりHApの析出が促進されることがわかり、頭部に2個のカルボキシル基を持つ脂質においては1モル%という低含量においても促進効果がみられた。1個のカルボキシル基を持つ脂質においても、膜中の含量が5モル%以上では2個のカルボキシル基を持つ脂質と同様の促進効果を示した。これらの結果から、適切な表面デザインをすることによりセラソーム表層へのHAp析出を制御できることが明らかとなった。本研究で得られた表面がHApで修飾されたセラソームは、骨組織指向性の薬物キャリアや物質保持能を持つ構造安定な人工骨セメントの添加剤などの応用が期待される。本研究で示した表面修飾セラソームの設計概念はHApに限らず他のバイオミネラル析出系にも拡張できると考えられ、今後その実証に向けて更なる検討を進める予定である。

The purpose of this study is to clarify the possibility of developing bone tissue-compatible organic-inorganic materials with high structural stability in the laboratory. The affinity of the main inorganic components of the bone with the surface atomic thickness and the surface atomic thickness of the bone is expected to be high. In the past year, the composition of inorganic compounds of different kinds in body fluids and simulated body fluids has been evaluated, and the heterogeneous nuclear formation and crystallization of HAp have been induced on the surface of body fluids. This year, the formation of HAp on the surface and the effect of surface functional groups are discussed in detail. The composition of functional groups on the surface of HAp can be changed by changing the composition of functional groups on the surface of HAp, and the influence of the composition on HAp precipitation can be discussed. As a result, the surface of the body is covered with a small amount of lipid, and the precipitation of HAp is promoted. The head is covered with 2 small amounts of lipid, and the middle is covered with 1 small amount of lipid. 1 group of lipid molecules, 2 groups of lipid molecules, 5% or more in the membrane The results are as follows: The results of this study show that the surface of the artificial bone can be modified, the orientation of the bone tissue can be maintained, and the stability of the artificial bone can be maintained. This study shows that the design concept of surface modification system is to limit the development of other surface modification systems.

项目成果

Size-Selective Organization of Silica and Silica-Like Particles on Solid Interfaces through Layer-by-Layer Assembly

• DOI: 10.1023/b:jsst.0000047960.00667.20
• 发表时间: 2004-08
• 期刊: Journal of Sol-Gel Science and Technology
• 影响因子: 2.5
• 作者: Kiyofumi Katagiri;Ryo Hamasaki;Mineo Hashizume;K. Ariga;J. Kikuchi

Cerasome as an Organic-Inorganic Vesicular Nanohybrid: Characterization of Cerasome-Forming Lipids having a Single or a Dual Trialkoxysilyl Head

• DOI: 10.1023/b:jsst.0000047968.68111.dc
• 发表时间: 2004-08
• 期刊: Journal of Sol-Gel Science and Technology
• 影响因子: 2.5
• 作者: Mineo Hashizume;H. Inoue;Kiyofumi Katagiri;A. Ikeda;J. Kikuchi

ナノハイブリッド材料の最新技術

纳米杂化材料最新技术

• 发表时间: 2005
• 作者: E.S.Otabe;I.Kohno;M.Kiuchi;T.Matsushita;T.Nomura;T.Motohashi;M.Karppinen;H.Yamauchi;S.Okayasu;A.Chiba;R.Yoshida et al.;Mitsuhiro Katayama 他7名;橋詰峰雄
• 通讯作者: 橋詰峰雄