R-30
2019

高速原子間力顕微鏡による生体分子の初期吸着挙動解析

生体用チタン表面に表面電位（正または負）を有する酸化チタンスケールを形成させると、その表面では骨芽細胞への分化能が向上する。生体内に僅かに存在するタンパク質（フィブロネクチン、Fn）が骨芽細胞の接着を促すが、Fnの吸着挙動は明らかではない。

溶液中での高速原子間力顕微鏡（AFM）を用いてFnを可視化することにより、吸着量だけでなく初期の吸着形態も明らかにする。

・	表面電位が正に帯電した酸化チタンスケール上では、ゼロの表面に比べてFn等の吸着量が多い。
・	Fnの高さ測定により、吸着形態(側面または端部吸着の違い)を確認

実験方法：高速AFM、スキャンスピード1.5秒/フレーム（溶液中）

酸化チタン単結晶上に吸着
したFn等のAFM像
（24時間浸漬、培養液）

モデルサンプル（アミノシラン被覆マイカ、正に帯電）上に
吸着したFnの高速AFM像（Fn, 10 μg/mlリン酸緩衝液注入
後）と吸着形態(Fnの高さ測定により、側面吸着を確認）
（本評価手法を、酸化チタンスケールに適用予定）

生体活性向上メカニズム解明に基づく人工骨開発

M. Hashimoto et al., Acta Mater., 155 (2018) 379-385.

謝辞

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本研究は、JSPS科研費（16K06786）の助成を受けたものである。

新時代の扉を開く革新的・材料開発／解析技術