Multistep Growth Mechanism of Calcium Phosphate in the Morphology-Controlled Biomineralization

形态控制生物矿化中磷酸钙的多步生长机制

• 批准号: 23560925
• 负责人: KATO Katsuya
• 金额: $ 3万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560925/
• 关键词: バイオミネラリゼーション; ペプチド; リン酸カルシウム; 自己組織化; ヒドロキシアパタイト; アモルファス; リジン; グルタミン酸; 官能基; 酸化チタン; ナノファイバー; 固層合成; CDスペクトル

We studied the effect of surface-functional-group position on precipitate morphology in the earliest stage of calcium phosphate biomineralization and determined the detailed mechanism of precipitation starting from nucleation to precipitate growth. The biomineralization template was a b-sheet peptide scaffold prepared by adsorption with carboxyl groups arranged at strict 0.7 nm; intervals. Phosphate was then introduced. Within 10 s, highly ordered embryos of calcium phosphate were formed and confined by a peptide nanofiber pattern. They repeatedly nucleated and dissolved, with the larger embryos absorbing the smaller ones in a clear demonstration of an Ostwald-ripening-like phenomenon, then aggregated in a line pattern, and finally formed highly ordered nanofibers of amorphous calcium phosphate. This multistep growth process constitutes the earliest stage of biomineralization.

研究了磷酸钙生物矿化初期表面官能团位置对沉淀形貌的影响，确定了从成核到沉淀生长的详细沉淀机理。生物矿化模板是通过吸附制备的具有以严格0.7nm间隔排列的羧基的b-折叠肽支架。然后引入磷酸盐。在10秒内，高度有序的磷酸钙胚胎形成，并由一个肽序列模式限制。它们反复地成核和溶解，较大的胚胎吸收较小的胚胎，清楚地证明了奥斯特瓦尔德成熟样现象，然后聚集成线状，最后形成高度有序的无定形磷酸钙纳米纤维。这种多步骤的生长过程构成了生物矿化的最早阶段。

项目成果

Controlled release nanocarrier utilizing a self-assembly of peptide by slight pH change

利用轻微 pH 变化进行肽自组装的控释纳米载体

• 发表时间: 2012
• 作者: 村井一喜;樋口真弘;永田 謙二;木下隆利;加藤 且也
• 通讯作者: 加藤 且也

Encapsulation of enzyme inside silica gel prepared by synthetic peptides and its catalytic activity

合成肽硅胶封装酶及其催化活性

• 发表时间: 2012
• 作者: 川地佑樹;釘宮愼一;加藤且也
• 通讯作者: 加藤且也

ペプチドの二次構造転移を利用した超高感度ナノキャリアの創成

利用肽二级结构转变创建超灵敏纳米载体

• 发表时间: 2012
• 作者: 村井一喜;樋口真弘;永田 謙二;木下隆利;加藤 且也
• 通讯作者: 加藤 且也

アパタイトーペプチド複合体によるpH応答型ドラッグリリース材料の開発

利用磷灰石肽复合物开发 pH 响应性药物释放材料

• 发表时间: 2012
• 作者: 田村千春;桜井誠;加藤且也
• 通讯作者: 加藤且也

Preparation of silica hydrogels using a synthetic peptide for application as carriers for controlled drug release and mesoporous oxides

• DOI: 10.2109/jcersj2.122.134
• 发表时间: 2014-02
• 期刊: Journal of the Ceramic Society of Japan
• 影响因子: 1.1
• 作者: Y. Kawachi;Shin-ichi Kugimiya;Katsuya Kato