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貫通孔構造を有するかご状中空シリカ粒子を用いた細胞型バイオリアクターの開発

通孔结构笼状空心二氧化硅颗粒细胞型生物反应器的研制

基本信息

批准号：
07J04696
负责人：
塩見徹
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究者はナノオーダーの貫通孔構造を有する無機中空粒子(CHS)の特異な構造を利用した微小反応場システム(細胞型バイオリアクター)の開発を目指し、より精密な形態制御が可能なCHS合成方法の検討を進めた。まずリゾチーム-シリカハイブリッド粒子をスタート物質とした水熱処理によるCHS合成プロセスにおいて、水熱処理条件やスタート物質であるハイブリッド粒子の組成によるCHSの形態制御を試みたところ、ハイブリッド粒子の組成によって異なる形態の貫通孔構造が形成されることを見出した。一方ハイブリッド粒子の外形は水熱処理前後において変化しないことから、貫通孔構造のみの形態を自在にコントロールできることが示唆された。またCHS構造の形成条件として、ハイブリッド粒子表面のシリカ層の存在が必要であることを明らかとし、その形成メカニズムを明らかにすることができた。しかしながら、ハイブリッド粒子の粒子径が最大でも1-3umであったため、細胞型バイオリアクターとして用いるにはより幅広い粒子径にコントロール可能なCHSの合成方法が望まれた。そこで、SPGグラスを用いて均一な粒子径のエマルジョンを作成し、その表面においてハイブリッドシェル構造を作成することでCHSが合成できるのではないかと考え、検討した。その結果、中空構造は得られたものの、シェル構造の強度が足りず、リゾチームの除去プロセスにおいてシェル構造が破壊されてしまう結果となった。

The present researchers are aiming to develop a novel structure of inorganic hollow particles (CHS) with a novel through hole structure, and to explore a novel method for synthesizing CHS using a micro-reflective field system (cell-type CHS). During the CHS synthesis facility for hydrothermal treatment of Halika-Halibrind particles in a solid material, the morphological control of CHS was tested based on the hydrothermal treatment conditions and the composition of Halibrind particles in a solid material. As a result, through-hole structures with different morphologies were formed depending on the composition of Halibrind particles. The shape of the particles changed from before to after hydrothermal treatment, and the shape of the through-hole structure changed from time to time. The conditions for the formation of CHS structure are as follows: the existence of a layer on the surface of a particle is necessary; The maximum particle size of CHS is 1- 3 um, and the maximum particle size of CHS is 1- 3 um. For example, if the particle diameter is uniform, the particle diameter is uniform. If the particle diameter is uniform, the particle diameter is uniform. As a result, the hollow structure has been obtained, and the strength of the structure is sufficient to show that the hollow structure has been removed from the structure.