(57)【要約】【課題】  種々の所望の物質を、三次元的に所定の位置で析出させる方法を提供すること。【解決手段】  本発明は、析出物質を媒質内の所定の位置に析出する方法を提供し、該方法は、析出誘起物質の集合体を媒質内の所定の位置に保持した状態で、該析出誘起物質の周囲に析出物質を析出させる工程を含む。本発明はまた、析出物質を媒質内の所定の位置に析出する方法を提供し、該方法は、分散している析出誘起物質を、媒質内の所定の位置に集合させる工程、および集合した該析出誘起物質を該媒質内の該所定の位置に保持した状態で、該析出誘起物質の周囲に析出物質を析出させる工程を含む。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
析出誘起物質の集合体を媒質内の所定の位置に保持した状態で、該析出誘起物質の周囲に析出物質を析出させる工程を含む、析出物質を媒質内の所定の位置に析出する方法。
【請求項２】
析出物質を媒質内の所定の位置に析出する方法であって、
分散している析出誘起物質を、媒質内の所定の位置に集合させる工程、および
集合した該析出誘起物質を該媒質内の該所定の位置に保持した状態で、該析出誘起物質の周囲に析出物質を析出させる工程を含む、方法。
【請求項３】
前記析出物質を析出させる工程の前に、所望の物質を、前記媒質内の前記所定の位置に集合させる工程を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記集合させる工程が、誘電泳動によって行われる、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記集合させる工程において、前記媒質が流体であり、そして前記析出させる工程において、該媒質がゲルまたは固体である、請求項２から４のいずれかの項に記載の方法。
【請求項６】
前記媒質がコロイド分散系である、請求項１から４のいずれかの項に記載の方法。
【請求項７】
析出誘起物質の集合体を内部に含有するゲル。
【請求項８】
所望の物質と該所望の物質の近傍に存在する析出誘起物質を含有するゲル。
【請求項９】
前記所望の物質と前記析出誘起物質とが凝集体を形成している、請求項８に記載のゲル。
【請求項１０】
所望の物質と析出物質との複合体の製造方法であって、
（ｉ）媒質内で該所望の物質を集合させる工程、
（ii）該媒質内で析出誘起物質を該所望の物質の近傍に集合させる工程、および
（iii）該媒質内で該析出誘起物質の周囲に該析出物質を析出させる工程、
を含む、方法。
【請求項１１】
前記工程（ｉ）および（ii）が、誘電泳動によって行われる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記工程（iii）が、前記所望の物質および該所望の物質の近傍に存在する前記析出誘起物質をゲルで固定し、該析出誘起物質の周囲に前記析出物質を析出させる工程である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記工程（ｉ）および（ii）において、前記媒質が流体であり、そして前記工程（iii）において、該媒質がゲルまたは固体である、請求項１０から１２のいずれかの項に記載の方法。
【請求項１４】
所望の物質と析出物質との複合体であって、請求項８または９に記載のゲル内において、前記析出誘起物質の周囲に該析出物質を析出させることによって得られる、複合体。
【請求項１５】
所望の物質と析出物質との複合体であって、請求項１０から１３のいずれかの項に記載の方法によって得られる、複合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、析出物質を媒質内の所定の位置に析出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リン酸カルシウム類は、生体物質（例えば、ＤＮＡ、蛋白質、骨など）、細胞、微生物などに高い親和性を有していることが知られている。リン酸カルシウム類の中でも、アパタイト類は生体親和性を持ち、特にヒドロキシアパタイト類は高い親和性を持つ。さらに、ヒドロキシアパタイト類は、コラーゲンとともに生体の骨を構成する無機質成分として知られている。ヒドロキシアパタイト類は、生体成分であること、生体との高い親和性があることなどから、生体適合性を有する機能性材料（例えば、人工歯、人工骨などの材料）として注目を浴びている。
【０００３】
例えば、リン酸カルシウム類であるヒドロキシアパタイトを含む構造体内に細胞、微生物などの生体を担持させ、これらの生体が有するセンシング機能、物質生産機能、生理機能を利用するバイオセンサー、バイオリアクター、人工臓器などの作成に寄与することができると考えられる。
【０００４】
このようなヒドロキシアパタイトを含む構造体の製造方法としては、（１）基材上にヒドロキシアパタイト層を形成させる領域とヒドロキシアパタイト層を形成させない領域とを区分し、ヒドロキシアパタイト層を形成させない領域を被覆材で被覆し、(２) ヒドロキシアパタイト層を形成させ、ついで（３）被覆材を除去することによって、電子素子あるいは生体適合材料を得る方法が報告されている（特許文献１参照）。この方法は、任意の形状のパターンを基材上に形成するための優れた方法である。しかし、この方法では、基材上に形成される必要があり、何らかの機能を有し得る他の物質を中心に配置して、これを三次元的に被覆するようなヒドロキシアパタイト構造体を形成することは困難である。
【特許文献１】特開２００１−２９４４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記のようなリン酸カルシウム類に限定されない種々の所望の物質を、三次元的に所定の位置で析出させる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、析出物質を媒質内の所定の位置に析出する方法を提供し、該方法は、析出誘起物質の集合体を媒質内の所定の位置に保持した状態で、該析出誘起物質の周囲に析出物質を析出させる工程を含む。
【０００７】
本発明はまた、析出物質を媒質内の所定の位置に析出する方法を提供し、該方法は、分散している析出誘起物質を、媒質内の所定の位置に集合させる工程、および集合した該析出誘起物質を該媒質内の該所定の位置に保持した状態で、該析出誘起物質の周囲に析出物質を析出させる工程を含む。
【０００８】
好適な実施態様では、上記析出物質を析出させる工程の前に、所望の物質を、前記媒質内の前記所定の位置に集合させる工程を含む。
【０００９】
より好適な実施態様では、上記集合させる工程は、誘電泳動によって行われる。
【００１０】
さらに好適な実施態様では、上記集合させる工程において、上記媒質は流体であり、そして上記析出させる工程において、該媒質はゲルまたは固体である。
【００１１】
他の好適な実施態様では、上記媒質はコロイド分散系である。
【００１２】
本発明はまた、析出誘起物質の集合体を内部に含有するゲルを提供する。
【００１３】
本発明はさらに、所望の物質と該所望の物質の近傍に存在する析出誘起物質を含有するゲルを提供する。
【００１４】
好適な実施態様では、上記所望の物質と前記析出誘起物質とは凝集体を形成している。
【００１５】
本発明はさらに、所望の物質と析出物質との複合体の製造方法を提供し、該方法は、（ｉ）媒質内で該所望の物質を集合させる工程、（ii）該媒質内で析出誘起物質を該所望の物質の近傍に集合させる工程、および（iii）該媒質内で該析出誘起物質の周囲に該析出物質を析出させる工程を含む。
【００１６】
好適な実施態様では、上記工程（ｉ）および（ii）は、誘電泳動によって行われる。
【００１７】
より好適な実施態様では、上記工程（iii）は、前記所望の物質および該所望の物質の近傍に存在する上記析出誘起物質をゲルで固定し、該析出誘起物質の周囲に上記析出物質を析出させる工程である。
【００１８】
さらに好適な実施態様では、上記工程（ｉ）および（ii）において、上記媒質は流体であり、そして上記工程（iii）において、該媒質はゲルまたは固体である。
【００１９】
本発明はまた、所望の物質と析出物質との複合体を提供し、該複合体は、上記ゲル内において、上記析出誘起物質の周囲に該析出物質を析出させることによって得られる。
【００２０】
本発明はさらに、上記のいずれかの方法によって得られる、所望の物質と析出物質との複合体を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の方法によれば、所望の物質を析出物質により被覆したカプセル状物を容易に得ることが可能である。例えば、以下に説明するリン酸カルシウム類によって被覆したものは、種々の用途がある。あるいは、本発明によれば、固体中の所定の位置に物質を析出させることができるため、例えば、以下に説明するように、所定の位置に析出物質を含有するガラスを得ることもできる。
【００２２】
（リン酸カルシウム類の析出）
リン酸カルシウム類は生体成分であるため、生体適合性に優れており、無害な薬剤送達システム（ＤＤＳ）として、好ましく用いられる。リン酸カルシウム類は細胞膜を通過することができ、そして細胞内で溶解され得るので、細胞内に所望の物質を導入する目的にも使用することが可能である。また、食品用途、あるいは、コンクリートの崩壊防止などの建築用途にも用いられる。
【００２３】
この場合、所望の物質としては、薬剤（例えば、制癌剤、抗癌剤など）、放射性物質、抗体、抗酸化剤、治療目的のための磁性体、骨形成促進剤などの他、タンパク質、核酸（ＤＮＡ、ＲＮＡ）、酵素、栄養素、磁性体、金属、半導体、ガラス、セラミックス、カーボン材料（例えば、アモルファスカーボン）、ダイヤモンド、セッコウなどの塩、有機高分子、天然物、毒物、劇物などが挙げられる。リン酸カルシウム類で被覆されたこれらの物質は、任意の場所（例えば、治療を必要とする場所）に配置されて、その物質の機能を発揮することができる。
【００２４】
食品用途としては、酸化防止剤（ビタミンＣ、ビタミンＥ、ごま油など）、抗菌剤（銀、タンニン、ショウガエキスなど）、防腐剤などが挙げられる。リン酸カルシウム類で被覆されたこれらの物質は、長期にわたって食品中で内包物質を徐々に放出し、食品の劣化を長期間にわたって抑える効果がある。
【００２５】
あるいは、アルカリ剤、防カビ剤、殺菌剤などを被覆した場合、これをコンクリート材料に練りこんで徐放することにより、中性化や鉄筋の錆び、硫黄酸化細菌、カビなどに起因する劣化を防止でき、コンクリート構造物の寿命を延長することもできる。
【００２６】
（析出物質を含有するガラス）
例えば、ガラス中に結晶を析出させることが可能であり、フォトニック結晶とすることができ、光学素子（スーパープリズム、光波長フィルタ、偏光分離器、光分岐素子、光スイッチなど）に応用できる。あるいは、装飾品などとしても利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明は、析出誘起物質の集合体を媒質内の所定の位置に保持した状態で、該析出誘起物質の周囲に析出物質を析出させる工程を含む、析出物質を媒質内の所定の位置に析出する方法に関する。
【００２８】
＜析出物質＞
本発明において、析出物質とは、以下に定義する析出流体（液体、気体など）から析出し得る固体物質をいい、特に限定されない。例えば、液体に溶解し得る溶質、難溶性の塩を形成する物質などが挙げられる。具体的には、本発明においては、リン酸カルシウム類などの塩、金属酸化物、金属、半導体、ガラス、セラミックス、カーボン材料（例えば、アモルファスカーボン）、ダイヤモンド、有機高分子などが特に好適である。析出した析出物質の状態は、特に限定されず、例えば、結晶状態であってもよく、または無定形（アモルファス）状態であってもよい。
【００２９】
（リン酸カルシウム類）
本発明において、リン酸カルシウム類とは、第一リン酸カルシウム（Ｃａ（Ｈ２ＰＯ４）２）、第二リン酸カルシウム（ＣａＨＰＯ４）、第三リン酸カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２）、リン酸四カルシウム（Ｃａ４（ＰＯ４）２Ｏ）、リン酸八カルシウム（Ｃａ８Ｈ２（ＰＯ４）６）、ヒドロキシアパタイト類を含むアパタイト類、アモルファスリン酸カルシウムなどを含み、結晶水を有するものも含む。
【００３０】
（ヒドロキシアパタイト類）
本発明において、ヒドロキシアパタイトとは、化学式Ｃａ１０ (ＰＯ４)６(ＯＨ)２で表される化合物をいう。ヒドロキシアパタイト類とは、ヒドロキシアパタイトまたはその構成元素が置換および／または欠損しているものをいう。ヒドロキシアパタイト類は、例えば、ヒドロキシアパタイトを構成する元素あるいは基の一部が、Ｎａ、Ｋなどの周期律表第Ｉ族の元素、Ｍｇ、Ｚｎなどの周期律表第II族の元素、Ｆ、Ｃｌなどの周期律表第VII族の元素；ＣＯ３２−、ＨＰＯ４２−、ＳＯ４２−などの基で置換されている。さらに、希土類により置換されていてもよい。このようなヒドロキシアパタイト類は、リン酸カルシウム類を形成するための析出流体（リン酸カルシウム類形成溶液）中に含まれる種々の元素あるいは基に由来する。
【００３１】
（金属酸化物）
本発明において、金属酸化物は、特に限定されず、好適には、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２などの高誘電率酸化物、Ｆｅ３Ｏ４などの磁性体酸化物が挙げられる。
【００３２】
（金属）
本発明において、金属としては、例えば、コバルト、ニッケル、鉄、Ｆｅ−Ｐｔ系化合物、Ｓｍ−Ｃｏ系化合物、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系化合物、その他の鉄族あるいは希土類元素を含む種々の化合物などが挙げられる。
【００３３】
本発明において、半導体としては、例えば、シリコンやゲルマニウム、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＩｎＰなどが挙げられる。
【００３４】
本発明において、セラミックスとしては、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、チッ化ホウ素、炭化珪素などが挙げられる。
【００３５】
本発明において、有機高分子は、特に限定されず、例えば、コラーゲン、キチン、ポリ乳酸、シリコーン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン６、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、合成ゴムなどが挙げられる。
【００３６】
＜析出誘起物質＞
本発明において、析出誘起物質とは、上記析出物質の析出または結晶化の促進を行い得る物質をいう。析出誘起物質は１種類とは限らず、２種類以上のものを混合してもよい。また、異種の析出物質の析出を誘起する物質が混合されていてもよい。また、媒質内の所定の位置で化学的または物理的変化を起こして析出物質の析出を誘起する物質に変換される物質も含む。析出誘起物質は、例えば、種結晶のような微粒子の形態であってもよい。
【００３７】
析出誘起物質の微粒子のサイズは、特に限定されず、一般には１ｎｍ〜１ｍｍ、好ましくは１ｎｍ〜１００μｍ、より好ましくは１０ｎｍ〜１０μｍである。
【００３８】
（種結晶）
析出誘起物質として、析出すべき物質の種結晶を用いることができる。種結晶は、同一または類似の結晶形もしくは原子間隔が類似した結晶形を有するものであれば、化学組成が目的とする相と異なっていてもよい。種結晶は、通常１ｎｍ〜５００ｎｍの微細なものがよく、１ｎｍ〜１００ｎｍが好ましく、その使用量は任意である。このような種結晶として、ミクロフィルタで濾過して通過した濾液中の微細結晶をそのまま用いてもよい。
【００３９】
種結晶は、例えば、リン酸カルシウム類の場合、以下のようにして得ることができる。析出流体（リン酸カルシウム類形成溶液）中でＣａＯ−ＳｉＯ２系ガラス粉末と樹脂フィルムとを接触させ、例えば、数日間放置すると、フィルム表面にリン酸カルシウム類の微結晶が析出する、リン酸カルシウム類微結晶が析出した樹脂フィルムを、アセトンなどの溶媒で溶解する。溶媒中に残ったリン酸カルシウム類微結晶を回収し、種結晶とする。リン酸カルシウム類微結晶との接着性が悪い樹脂フィルム（例えばフッ素樹脂）を用いる場合には、蒸留水などの溶媒中で超音波振動を与えて樹脂フィルムからリン酸カルシウム類微結晶を剥落させてもよい。
【００４０】
このように、析出流体の外部に一旦取り出す、あるいはアセトンなどによる溶媒処理を行うなどの操作を行って得られる微結晶は、再び析出流体に浸漬することによって、種結晶として働く。
【００４１】
本発明において、種結晶は、上記のような微結晶だけでなく、固体ブロックを粉砕して微粉末としたもの、結晶をすりつぶした微粉末であってもよい。例えば、金属や金属酸化物の粉末が挙げられる。
【００４２】
他の析出物質、例えば、リン酸カルシウム類に対する析出誘起物質としては、例えば、リン酸系ガラス、Ｎａ２Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ２−Ｐ２Ｏ５系ガラス、Ｎａ２Ｏ−Ｋ２Ｏ−ＭｇＯ−ＣａＯ−ＳｉＯ２−Ｐ２Ｏ５−ＣａＦ２系ガラス、ＭｇＯ−ＣａＯ−ＳｉＯ２−Ｐ２Ｏ５−ＣａＦ２系結晶化ガラスなどの特定組成のガラスおよび／または結晶化ガラス、ウォラストナイトが好ましく用いられる。Ｓｉ−ＯＨ基、Ｔｉ−ＯＨ基、Ｔａ−ＯＨ基、Ｚｒ−ＯＨ基、ＰＯ３基、ＣＯＯＨ基などをその表面に有する物質も用いることができる。これらの析出誘起物質は、微粒子化して用いる。
【００４３】
＜析出流体＞
本発明において、析出流体とは、析出物質を析出させるために使用する流体をいう。流体としては、液（液体、分散液など）、気体、超臨界流体、プラズマ、ゾル、微粒子を含むエアロゾルやコロイド溶液などが挙げられる。この析出流体には、以下に定義する媒質内の所定の位置に配置された析出誘起物質と接触させることによって析出する析出物質および／または析出物質の成分が含まれている。析出流体に、上記析出誘起物質を分散させて、媒質として使用してもよい。析出流体の組成、濃度などは、析出物質に応じて適宜決定され得る。
【００４４】
析出流体には、析出物質および／または析出物質の成分以外の種々の物質を含んでいてもよい。例えば、析出条件を調整するための物質（例えば、ｐＨ調整剤）、上記のような析出誘起物質が挙げられる。具体的には、リン酸カルシウム類形成溶液中のナトリウムイオンや塩化物イオンの濃度は、リン酸カルシウム類の析出速度に影響する。
【００４５】
本発明において好適に用いられる析出流体の具体例としては、リン酸カルシウム類を析出させるためのリン酸カルシウム類形成溶液、金属酸化物を析出させるための金属酸化物析出溶液、金属を析出させるための無電解メッキ液、半導体膜を析出させるためのＧａ−Ａｓ２分子線または窒素プラズマなどが挙げられる。
【００４６】
（リン酸カルシウム類形成溶液）
本発明において、リン酸カルシウム類形成溶液とは、リン酸カルシウム類を析出させるために使用される溶液をいう。リン酸カルシウム類形成溶液は、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）を０．０２〜２５ｍＭ、リン酸水素イオン（ＨＰＯ４２−）を０．０１〜１０ｍＭ含有し、ｐＨが６〜８であることが好ましい。より好ましくはカルシウムイオンを０．２〜２０ｍＭ、リン酸水素イオンを０．１〜８ｍＭ含み、ｐＨは６．８〜７．６である。さらに好ましくは、カルシウムイオンを１．２〜５ｍＭ、リン酸水素イオンを０．５〜２ｍＭ含み、ｐＨは７．２〜７．５である。
【００４７】
本発明において、リン酸水素イオンとは、水溶液中でＰＯ４３−を生成し得るリン酸の総称を意味する。リン酸（Ｈ３ＰＯ４）は、水溶液中では、以下の式：
【００４８】
【化１】
2005059001.tif 000002
【００４９】
に示すように、解離平衡の状態にあり、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、リン酸二水素イオン（Ｈ２ＰＯ４−）、リン酸水素イオン（ＨＰＯ４２−）、およびリン酸イオン（ＰＯ４３−）が共存する。それぞれの存在量はｐＨによって変化し、ｐＨが７程度の水溶液では、リン酸二水素イオンとリン酸水素イオンとが多く存在する。リン酸、リン酸二水素イオン、リン酸水素イオン、およびリン酸イオンはいずれも、ＰＯ４３−量が同等であるので、本発明では、これらをまとめて「リン酸水素イオン」として記述する。なお、縮合リン酸なども、水溶液中で加水分解してＰＯ４３−を生成するので、同等のＰＯ４３−量を有するリン酸水素イオンとして総称して記述する。
【００５０】
リン酸カルシウム類形成溶液の調製には、リン酸水素二カリウム・三水和物及び塩化カルシウムを用いることが好ましい。リン酸カルシウム類形成溶液のｐＨは、適切な緩衝液、例えばＮＨ２Ｃ（ＣＨ２ＯＨ）３を用い、さらに塩酸のような酸を加えて調整することが好ましい。
【００５１】
生体適合性に優れたリン酸カルシウム類を形成させるためには、カルシウムイオンとリン酸水素イオンに加えて、例えば、塩化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム・六水和物、硫酸ナトリウムなどをさらに含む、いわゆる擬似体液とすることが好ましい。擬似体液を調製する場合、ナトリウムイオン（Ｎａ＋）を１．４〜１４２０ｍＭ、カリウムイオン（Ｋ＋）を０．０５〜５０ｍＭ、マグネシウムイオン（Ｍｇ２＋）を０．０１〜１５ｍＭ、塩素イオン（Ｃｌ−）を１．４〜１５００ｍＭ、炭酸水素イオン（ＨＣＯ３−）を０．０４〜４５ｍＭ、硫酸イオン（ＳＯ４２−）を５．０×１０−３〜５ｍＭ含有していてもよい。好ましくは、ナトリウムイオンを１４〜１１４０ｍＭ、カリウムイオンを０．５〜４０ｍＭ、マグネシウムイオンを０．１〜１２ｍＭ、塩素イオンを１４．５〜１２００ｍＭ、炭酸水素イオンを０．４〜３６ｍＭ、硫酸イオンを０．０５〜４ｍＭ含む。より好ましくは、ナトリウムイオンを７０〜２９０ｍＭ、カリウムイオンを２．５〜１０ｍＭ、マグネシウムイオンを０．７〜３．０ｍＭ、塩素イオン７０〜３００ｍＭ、炭酸水素イオンを２．０〜９．０ｍＭ、硫酸イオンを０．２〜１．０ｍＭ含有していてもよい。
【００５２】
最も好ましいリン酸カルシウム類形成溶液（擬似体液）は、無機成分の組成が、人体の血漿中の無機成分に類似し、ナトリウムイオンを１４２．０ｍＭ、カリウムイオンを５．０ｍＭ、マグネシウムイオンを１．５ｍＭ、カルシウムイオンを２．５ｍＭ、塩素イオンを１４８．８ｍＭ、炭酸水素イオンを４．２ｍＭ、リン酸水素イオンを１．０ｍＭ、硫酸イオンを０．５ｍＭ含む。
【００５３】
このリン酸カルシウム類形成溶液には、有機高分子が溶解されていてもよい。有機高分子としては、例えば、コラーゲン、キチン、ポリ乳酸、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリメタクリル酸メチル、ポリプロピレン、ポリスチレン、シリコーンなどが用いられ、特にコラーゲン、キチンなどの生体高分子が好ましく用いられる。例えばコラーゲンを用いた場合、人工骨材として用いられる。
【００５４】
（金属酸化物析出溶液）
本発明において、金属酸化物析出溶液とは、金属酸化物を析出させるために使用される溶液をいう。例えば、酸化チタン析出溶液は、ヘキサフルオロチタン酸アンモニウム水溶液と酸化ホウ素水溶液とを混合した溶液が好ましい。
【００５５】
（無電解メッキ液）
本発明において、無電解メッキ液とは、金属を析出させるために使用される溶液をいう。無電解メッキ液としては、通常用いられている無電解メッキ液が好適である。
【００５６】
＜媒質＞
本発明において、媒質とは、上記析出誘起物質を保持するために使用される流体、ゲル、または固体であって、該媒質内を上記析出物質および／または析出物質の成分が移動可能な物質であればよく、析出誘起物質や析出物質および／または析出物質の成分に応じて、適宜選択され得る。例えば、コロイド分散系であってもよい。あるいは、媒質は、析出物質および／または析出物質の成分を溶解した状態で含んでいてもよい。媒質としては、温度などの種々の条件によって流体状態からゲルまたは固体に容易に変化し得る物質が好適である。例えば、媒質が温度によってゲル化する物質であれば、析出誘起物質を流体状態の媒質中に分散させ、これを適切な手段で媒質内の所定の位置に集合させた後、冷却して媒質をゲル化すれば、集合させた析出誘起物質を媒質内の所定の位置に保持することが可能である。ゲルとしては、寒天、ゼラチン、アガロースゲル、ポリアクリルアミドゲル、シリカゲルなどが挙げられる。固体としては、ガラスなどの非晶質物質；溶融塩、金属、セラミックスなどが挙げられる。ゲル化には、温度の他に、ゲル化剤などの他の化学物質が有効に働くことがある。
【００５７】
＜集合＞
本発明において、集合とは、媒体内に分散している析出誘起物質および／または所望の物質を、適切な手段で所定の位置に集めることをいう。所望の物質と析出誘起物質とを集合させる場合は、所望の物質を集合させた後、その近傍に析出誘起物質を集合させるか、析出誘起物質を集合させた後に、所望の物質をその近傍に集合させるか、あるいは両物質を同時に集合させてもよい。
【００５８】
集合させるための手段としては、誘電泳動、電気泳動、クロマトグラフィー、遠心力、磁力などが挙げられる。
【００５９】
例えば、誘電泳動を利用する場合、流体媒質中の析出誘起物質あるいは所望の物質は、電気的に１箇所に捕捉集合させられ得る。ここで、誘電泳動力とは、不均一な電解中に存在する粒子が分極し、その結果、発生した分極電荷と不均一電解との相互作用に起因した力であって、その大きさＦＤＥＰは、
ＦＤＥＰ＝２πａ３εｍＲｅ[Ｋ＊(ω)]▽(Ｅ２)          （１）
で与えられる。ここで、ａは粒子半径を表す。また、Ｋ＊(ω)は印加電圧の周波数ωを用いて、
Ｋ＊(ω)＝εｐ＊−εｍ＊/εｐ＊＋２εｍ＊              （２）
で与えられ、式（２）中のεｐ＊およびεｍ＊は、それぞれ
εｐ＊＝εｐ−ｊσｐ/ω                          （３）
εｍ＊＝εｍ−ｊσｍ/ω                          （４）
である。ただし、εｐ、εｍ、σｐ、およびσｍは、それぞれ集合させるべき目的物質と媒質の誘電率と導電率であり、上記式において複素量には＊を付す。上記式（１）において、
Ｒｅ[Ｋ＊(ω)]＞０                            （５）
であれば、目的物質は電界強度の強い方へ移動し（正の誘電泳動）、
Ｒｅ[Ｋ＊(ω)]＜０                            （６）
であれば、目的物質は電界強度の弱い方へ移動する（負の誘電泳動）。これらの式からわかるように、目的物質に正の誘電泳動が発生するか、あるいは負の誘電泳動が発生するかは、印加する電圧の周波数、流体媒質の導電率および誘電率、目的物質の導電率および誘電率のパラメータにより決定される。したがって、媒質に負の誘電泳動力が作用するように上記パラメータを調節することにより、目的物質を１箇所に捕捉集合させることができる。
【００６０】
本発明において誘電泳動は、媒質中の物質の電荷の有無を問わず、例えば、ウイルス、微生物、単細胞生物、動物細胞、植物細胞、ならびにこれらに由来するＤＮＡ、タンパク質などの生体微粒子、さらに金属、セラミックス、有機物質、無機物質などを含むあらゆる物質に対して適用することができる。これらの物質は、本発明においては所望の物質として使用し得る。
【００６１】
例えば、まず、流体状態の媒質中で、誘電泳動によって析出誘起物質（例えば、リン酸カルシウム類の種結晶）を集合させ、媒質をゲル化した後、ＤＮＡのような所望の物質を電気泳動によって、析出誘起物質が集合している位置に集合させ、次いでこのゲルを析出流体に浸漬して析出物質を析出させることもできる。
【００６２】
本発明において、所望の物質の近傍とは、所望の物質の位置の近くをいう。例えば、析出誘起物質が所望の物質の近傍に存在するとは、析出誘起物質が、所望の物質を取り囲むような位置に存在する、あるいは所望の物質と混在することが好ましい。後者の場合、析出誘起物質と所望の物質とが凝集体を形成していてもよい。
【００６３】
本発明において、析出誘起物質の周囲とは、析出誘起物質を直接的に取り囲む位置をいう。例えば、析出物質は、析出誘起物質の周囲に析出する。
【００６４】
＜保持＞
本発明において、保持とは、物質が媒質内に三次元的に固定された位置を維持することをいう。保持するための手段としては、流体状態の媒質をゲル化または固体化すること；誘電泳動や遠心力や磁力により物質を流体状態の媒質内の所定の位置に集合させ続けることなどが挙げられる。
【００６５】
例えば、ゲル化し得る媒質の場合、物質を内部で集合させた流体状態の媒質を冷却してゲル化することによって、物質は所定の位置で保持され得る。例えば、析出誘起物質の集合体を内部に含有するゲル；所望の物質と該所望の物質の近傍に存在する析出誘起物質とを含有するゲル；所望の物質と析出誘起物質との凝集体を含有するゲルを得ることができる。
【００６６】
＜析出＞
析出物質は、媒質内に保持された析出誘起物質と接触すると、その周囲に析出する。あるいは、析出物質の成分は、媒質内に保持されて、析出誘起物質と接触すると、その周囲に析出物質を形成する。析出物質および／または析出物質の成分は、上記析出流体として、あるいは予め媒質内に溶解されて供給される。析出物質の析出量は、供給する析出物質の濃度、析出に要する時間などによって適宜調整可能である。
【００６７】
例えば、ゲルの場合は、析出流体をゲルの外部から供給することが可能である。具体的には、析出誘起物質の集合体を内部に含有するゲルを析出流体に浸漬することによって、析出物質がゲル内に浸透し、所定の位置に存在する析出誘起物質と接触して、析出物質が析出する。また、例えば、所望の物質と該所望の物質の近傍に存在する析出誘起物質を媒質内に保持した場合、析出物質はこれらの周囲を取り囲むように析出し、結果として、析出物質が所望の物質を被覆するような形状の析出物質が得られる。必要に応じて、適切な手段でゲルを除去し、析出物質の塊または析出物質で被覆された所望の物質を得ることができる。
【００６８】
あるいは、例えば、ガラスの場合は、高温の溶融状態にて析出誘起物質を所定の位置に配置させた後、冷却して固化し、予めガラス内に混合されていた析出物質および／または析出物質の成分からの析出物質を析出誘起物質の周囲に析出させることが可能である。
【００６９】
このようにして、媒質内の三次元的に所定の位置に析出物質を析出させることができる。
【実施例１】
【００７０】
（リン酸カルシウム類形成溶液（ＳＢＦ１．０）の調製）
蒸留水７００ｍＬに、ＮａＣｌを７．９９６ｇ、ＮａＨＣＯ３を０．３５０ｇ、ＫＣｌを０．２２４ｇ、Ｋ２ＨＰＯ４・３Ｈ２Ｏを０．２２８ｇ、ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏを０．３０５ｇ、１Ｍ塩酸を４０ｍＬ、ＣａＣｌ２を０．２７８ｇ、Ｎａ２ＳＯ４を０．０７１ｇ、およびトリスヒドロキシメチルアミノメタンを６．０５７ｇ溶解し、３６．５℃でｐＨが７．４０となるように、１Ｍ塩酸で調整した。その後、蒸留水を加えて溶液全体を１Ｌとして、リン酸カルシウム類形成溶液（ＳＢＦ１．０）を調製した。
【００７１】
（リン酸カルシウム類形成溶液（ＳＢＦ１．５）の調製）
蒸留水７００ｍＬに、ＮａＣｌを１１．９９９ｇ、ＮａＨＣＯ３を０．５２５ｇ、ＫＣｌを０．３３６ｇ、Ｋ２ＨＰＯ４・３Ｈ２Ｏを０．３４２ｇ、ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏを０．４５８ｇ、１Ｍ塩酸を５２．５ｍＬ、ＣａＣｌ２を０．４１７ｇ、Ｎａ２ＳＯ４を０．１０７ｇ、およびトリスヒドロキシメチルアミノメタンを９．０８６ｇ溶解し、３６．５℃でｐＨが７．４０となるように、１Ｍ塩酸で調整した。その後、蒸留水を加えて溶液全体を１Ｌとして、リン酸カルシウム類形成溶液（ＳＢＦ１．５）を調製した。
【００７２】
（リン酸カルシウム類種結晶入り水溶液の作成）
ＣａＦ２：ＭｇＯ：Ｐ２Ｏ５：ＳｉＯ２：ＣａＯを、０．５：４．６：１６．２：３４．０：４４．７質量％となるように秤量し、混合した後、１４５０℃にて２時間溶融した。溶融液を急冷し、ガラス固体を得た。得られたガラスをボールミルにより粉砕し、ふるいにより分級して、粒径１５０μｍ以下のガラス微粒子を得た。
【００７３】
次いで、プラスチック容器に、上記のように調製したリン酸カルシウム形成溶液（ＳＢＦ１．０）３０ｍＬを計りとり、上記ガラス微粒子を０．２ｇ加えて分散させた。この分散液に、１ｃｍ×１ｃｍのポリエチレンスルフォン基材をクリップで吊るした状態で浸漬し、１日間静置して、この基材表面にリン酸カルシウム類の微結晶を析出させた。次いで、この基材を取り出し、クリップで吊るした状態で蒸留水に浸漬し、リン酸カルシウム類形成溶液に由来する水に可溶の塩類を除去した。その後、蒸留水１５ｍＬが入っているネジビンにこの基材を浸漬し、超音波を当て、基材表面に析出しているリン酸カルシウム類の微結晶を蒸留水中に分散させ、種結晶入り水溶液を得た。
【００７４】
（リン酸カルシウム類種結晶入りアガロースゲルの作成）
上記のように作成したリン酸カルシウム類種結晶入り水溶液に、ＡｇａｒｏｓｅＨ（ニッポンジーン社製）を０．３ｇ加え、常温で３０分間撹拌し、次いで８０℃で２０分間撹拌した。この溶液を室温まで冷却して、リン酸カルシウム類種結晶入りアガロースゲルを作成した。
【００７５】
（集合したリン酸カルシウム類種結晶からのリン酸カルシウム類の成長）
誘電泳動により集合したリン酸カルシウム類種結晶を含むゲルを、上記のように調製したリン酸カルシウム類形成溶液（ＳＢＦ１．５）に３６．５℃にて４日間浸漬した。この溶液は、２日ごとに新鮮なものと交換した。次いで、ゲルを走査型電子顕微鏡で観察して、ゲル中の所定の位置に直径約５μｍのリン酸カルシウム類からなる球状粒子が形成されていることを確認した。
【実施例２】
【００７６】
（モデル実験−１）
ポリスチレン標準球を析出誘起物質のモデルとして、誘電泳動法により、析出誘起物質を所定の位置に保持し得ることを確認した。図１は、この実施例に用いた誘電泳動装置の断面図を示す。この装置１は、四重極電極２、絶縁ゴム３、および透明なアクリル板４から構成されており、試料入口５から供給された試料６は、四重極電極２を通過し、ポリイミドチューブ７から回収されるように構成されている。四重極電極２は交流電源（WAVEFACTORY WF1946）から電圧が印加されるように構成され、試料入口５からの試料６の四重極電極における試料の挙動は、装置の下部に取りつけた顕微鏡８（ニコン倒立顕微鏡ECLIPSE TE-2000U）で連続的に観察した。
【００７７】
四重極電極２は、ポリエステル樹脂のシート上に金蒸着を行い、これを３枚貼り合せて三次元電極としたものを用いた。
【００７８】
１０μｍポリスチレン標準球（MAGSPHER inc製、Monosized PS Microsphere：1.05ｇ／ｃｍ３の水溶液）を約２０倍量の０．０２質量％塩化カリウム溶液で希釈し、試料として用いた。チャンバー内に試料を滴下し、四重極電極に１０Ｖ、１ＭＨｚの交流電圧を印加した。結果を図２に示す。図２に示すように、三次元の四重極電極により、電極中央部にポリスチレン標準球が集合していることがわかる。
【実施例３】
【００７９】
（モデル実験−２）
このモデル実験２では、実施例２の三次元電極の代わりに単層の三次元電極を用い、図１の装置のポリイミドチューブの先端にシリンジポンプ（シリンジポンプミュートンmini（センシュー科学製））（図示せず）を取りつけた装置を用いて行った。ポリスチレン標準球として上記１０μｍポリスチレン標準球と１μｍポリスチレン標準球（Duke Scientific Corporation, Latex Microspher Suspension-5100A）とを数量比で約１０００：１となるように混合したものを用い、シリンジポンプで１０ｎｌ／分の速度で試料の吸引を行って、フローを形成したこと以外は実施例２と同様にして、ポリスチレン標準球の挙動を観察した。
【００８０】
１２Ｖ、１００ｋＨｚの電圧をかけたときの経時変化を図２および図３に示す。図２および図３に示すように、四重極電極の中央に泳動した１０μｍポリスチレン標準球の周りにフローによって運ばれてくる１μｍあるいは１０μｍポリスチレン標準球が集まることがわかる。
【００８１】
以上のモデル実験の結果は、誘電泳動法によって対象試料を中央部に泳動しうることを示す。すなわち、対象試料として析出誘起物質を用いた場合に、析出誘起物質を所定の位置に保持し、この析出誘起物質の周囲に析出物質を析出させることができることを示す。さらに、このモデル実験の結果は、誘電泳動法によって対象試料を中央部に泳動し、その後、別の試料を対象試料の周囲に集め、対象試料を囲み得ることを示す。すなわち、対象試料および別の試料として、それぞれ所望の物質および析出誘起物質を用いた場合、所望の物質を所定の位置に保持し、析出誘起物質で囲み、この析出誘起物質の周囲に析出物質を析出させ、所望の物質を被覆できることを示している。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の方法は、種々の分野に広く利用される。例えば、医薬品の製造分野（薬剤送達システム（ＤＤＳ）など）、食品分野（酸化防止、食品の劣化防止など）、建築分野（コンクリートの崩壊防止など）、あるいは光学分野（フォトニック結晶、光学素子（スーパープリズム、光波長フィルタ、偏光分離器、光分岐素子、光スイッチなど）で利用される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例で用いた誘電泳動装置の断面図である。
【図２】三次元四重極電極を用いたときに、１０μｍのポリスチレン標準球が四重極電極の中央部に集まることを示す顕微鏡写真である。
【図３】四重極電極の中央部に向かってポリスチレン標準球が集まることを示す顕微鏡写真である。
【図４】四重極電極の中央部に向かってポリスチレン標準球が集まることを示す、図３より後の時間の顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００８４】
１    誘電泳動装置
２    四重極電極
３    絶縁ゴム
４    アクリル板
５    試料入口
６    試料
７    ポリイミドチューブ
８    顕微鏡
【図１】
2005059001.tif 000003
【図２】
2005059001.tif 000004
【図３】
2005059001.tif 000005
【図４】
2005059001.tif 000006