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アパタイト関連化合物の合成・形態制御と機能材料としての応用

 アパタイトは六方晶系であり、a面とc面の二つの結晶面を持っています。このアパタイトの結晶成長を制御することで、a面やc面が多く露出した配向性を備えたアパタイト粒子を合成することができます。この研究では、a面を多く露出したアパタイト単結晶ファイバーやc面を多く露出した板状アパタイトを合成しています。a面は「正」、c面は「負」に帯電していることから、これらの配向性アパタイトをタンパク質などの生体関連物質の吸着材として利用すると、タンパク質の吸着特異性を向上させることが可能であり、実際にa面を多く露出したアパタイトファイバーは負に帯電している酸性タンパク質を、c面を多く露出した板状アパタイトは正に帯電した塩基性タンパク質を特異的に吸着します。

上段モデル図: アパタイトのモデル図および生体内に存在するアパタイトの配向構造
中段モデル図: 等方的なアパタイトからのc軸配向およびa軸配向アパタイトの形成
下段写真左上: c軸に配向した繊維状アパタイト単結晶粒子
下段写真右上: a軸配向した板状アパタイト単結晶粒子
下段写真左下: 繊維状アパタイトの高分解能透過型電子顕微鏡(HR-TEM)像および制限視野電子線回折(SAED)パターン
下段写真右下: 板状アパタイトのHR-TEM像およびSAEDパターン
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Laboratory of Biomaterials Department of Applied Chemistry School of Science and Technology Meiji University