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ヒドロキアパタイトと有機官能基の界面相互作用

研究報告コード R000000630
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 佐藤 公泰
  • 熊谷 友里
  • 小暮 敏博
  • 田中 順三
研究者所属機関
  • 科学技術振興事業団 戦略的基礎研究推進事業
  • 科学技術振興事業団 戦略的基礎研究推進事業
  • 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻
  • 独立行政法人 物質・材料研究機構
研究機関
  • 科学技術振興事業団 戦略的基礎研究推進事業
  • 東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻
  • 文部科学省 無機材質研究所
報告名称 ヒドロキアパタイトと有機官能基の界面相互作用
報告概要 生体内で骨などの硬組織が形成されるバイオミネラリゼーションの過程においては,自己組織化によって形成される構造が組織の機能発現に重要な役割を果たす。骨における自己組織化過程は無機・有機界面における相互作用によって生じると考えられており,ヒドロキシアパタイト(HAp)と有機物質の界面相互作用に関する研究は新しい生体材料の創製に有用な知見をもたらす。本研究において,カルボキシル基を有する有機単分子膜をLangmuir-Blodgett(LB)法によって作製した。LB膜を疑似生体環境下におくと,カルボキシル基がHApの核形成を誘導し,LB膜表面にHApナノ結晶からなる半球状の擬集体が形成される。擬集体の走査型電子顕微鏡像を図1に示す。得られたHApナノ結晶は無機・有機界面近傍でそのc軸が界面に平行になるように配向していた。これはHApナノ結晶とLB膜表面のカルボキシル基が相互作用していることを示している。有機マトリックスと相互作用するHAp{100}界面の構造を高分解能透過型電子顕微鏡観察によって調べ,結晶粒界や非晶質/結晶質界面の像から{100}ファセットの最も安定な原子配列を提示した(図2)。骨の自己組織化においてHAp{100}面とカルボキシル基との界面相互作用は本質的な役割を果たしていると考えている。
画像

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研究分野
  • 顕微鏡法
  • 酸化物薄膜
  • 有機化合物の薄膜
  • 固-固界面
  • 骨格系
  • 医用素材
関連発表論文 (1)Kimiyasu Sato, Toshihiro Kogure, Toshiyuki Ikoma, Yuri Kumagai and Junzo Tanaka "Atomic Scale Interfacial Structure of Hydroxyapatite Observed with High-Resolution Transmission Electron Microscopy" Key Eng. Mat Vols. 192-195 (2001) 283-286.
(2)Kimiyasu Sato, Toshihiro Kogure, Yuri Kumagai and Junzo Tanaka "Crystal Orientation of Hydroxyapatite Induced by Ordered Carboxyl Groups" J. Colloid Interface Sci., 240 (2001) 133-138.
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「分子複合系の構築と機能」研究代表者 田中 順三(物質・材料研究機構 物質研究所 生体材料グループ)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 佐藤 公泰,熊谷 友里,小暮 敏博,田中 順三. Interfacial Interaction between Hydroxyapatite and Organic Functional Groups. 戦略的基礎研究推進事業 分子複合系の構築と機能 平成12年度 シンポジウム,2000. p.62 - 62.

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