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温度応答性培養皿を利用した肝実質細胞と非実質細胞の新規共培養法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13308055
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

岡野 光夫  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00130237)

研究分担者 大和 雅之  東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (40267117)
菊池 明彦  東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (40266820)
横山 昌幸  東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (20220577)
秋山 義勝  東京女子医科大学, 医学部, 助手 (20349640)
清水 達也  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (40318100)
KUSHIDA Ai  Tokyo Women's Medical University, Department of Medicine, Research Assistant Professor (10338981)
青柳 隆夫  東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (40277132)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
53,040千円 (直接経費: 40,800千円、間接経費: 12,240千円)
2003年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2002年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2001年度: 27,300千円 (直接経費: 21,000千円、間接経費: 6,300千円)
キーワードポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) / パターン化温度応答性表面 / パターン化共培養 / 肝実質細胞 / 血管内皮細胞 / アルブミン産生 / 尿素合成能 / パターンサイズ / 温度応答性表面 / 細胞シートのマニピュレーション / 相転移挙動
研究概要

本研究では、温度変化に応答して水溶性を大きく変化させる温度応答性高分子のポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PIPAAm)とその誘導体で修飾した温度応答性パターン化表面を、電子線重合法を用いて作製し、これら表面の物性解析と異なる細胞種を用いた共培養、ならびに共培養細胞シートの作製への応用可能性を追究した。今年度は、パターンサイズの異なるパターン化温度応答性表面を作製した。具体的には、電子線重合法によりPIPAAmであらかじめ修飾された表面に、疎水性モノマーのブチルメタクリレート(BMA)溶液を塗布、パターンサイズの異なるマスクを介して電子線照射し、パターン化温度応答性表面を調製した。このとき、パターンサイズが100μm程度では、照射電子線の潜り込み等によりパターンサイズがマスクに比して変化する可能性が示唆された。この手法で、温度制御により部位特異的に親水性/疎水性(細胞非接着性/接着性)を制御しうる表面が調製できた。これらの表面を用い、肝実質細胞と、血管内皮細胞のパターン化共培養系を構築した。さらに、培養皿表面全体が親水性を示す20℃ですべての細胞を、パターン化形状を維持したまま1枚のシートとして回収できた。次に、共培養による肝実質細胞機能の変化をみるために、肝実質細胞から産生されるアルブミンの定量、ならびにアンモニア代謝に伴う尿素合成能を解析した。パターン化共培養により、いずれの機能も肝実質細胞単独培養系に比して高い数値を示した。さらにパターンサイズが小さいほど機能亢進することが明らかとなった。このとき、より小さなパターン化共培養系で肝実質細胞の培養期間が延長できる点も明らかとなった。以上の結果は、肝実質細胞と内皮細胞シートとの重層化によって得られた知見とよく一致していたことから、細胞-細胞間の距離がきわめて重要な影響を与え、細胞機能の発現につながるものと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] OH Kwon, A Kikuchi, M Yamato, T Kano: "Accerelated cell sheet recovery by co-grafting of PEG with PIPAAm onto porous cell culture membranes"Biomaterials. 24(7). 1223-1232 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M Ebara, M Yamato, M Hirose, T Aoyagi, A Kikuchi, K Sakai, T Okano: "Copolymerization of 2-carbozyisoppopylacrylamide with N-isopropylacrylamide accerelates cell detachment from grafted surfaces by reducing temperature"Biomacromolecules. 4. 334-349 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y Shiroyanagi, M Yamato, Y Yamazaki, H Toma, T Okano: "Transplantable urothelial cell sheets harvested noninvasively from temperature-responsive culture surfaces by reducing temperature"Tissue Engineering. 9(5). 1005-1012 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M Yamato, C Konno, S Koike, Y Isoi, T Shimizu, A Kikuchi, K Makino, T Okano: "Nanofabrication for microoatterned cell arrays by combining electron beam irradiated polymer-grafting and localized laser ablations"Journal of Biomedical Materials Research. 67A. 1065-1071 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M Harimoto, M Yamato, A Kikuchi, T Okano: "Cell sheet engineering : Intelligent polymer patterned surfaces for tissue engineered liver"Macromolecular Symposia. 195. 231-235 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y Tsuda, A Kikuchi, M Yamato, Y Sakurai, M Umezu, T Okano: "Control of cell adhesion and detachment using temperature and thermoresponsive copolymer grafted culture surfaces"Journal of Biomedical Materials Research. 69A. 70-78 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] OH Kwon, A.Kikuchi, M.Yamato, T.Okano: "Accelerated cell sheet recovery by co-grafting of PEG with PIPAAm onto porous cell culture membranes"Biomaterials. 24(7). 1223-1232 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ebara, M.Yamato, M.Hirose, T.Aoyagi, A.Kikuchi, K.Sakai, T.Okano: "Copolymerization of 2-carboxyisopropylacrylamide with N-isopropylacrylamide accelerate cell detachment from grafted surfaces by reducing temperature"Biomacromolecules. 4. 334-349 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shiroyanagi, M.Yamato, Y.Yamazaki, H, Toma, Teruo Okano: "Transplantable urothelial cell sheets harvested noninvasively from temperature-responsive culture surfaces by reducing temperature"Tissue Engineering. 9(5). 1005-1012 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Yamato, C.Konno, S.Koike, Y.Isoi, T.Shimizu, A.Kikuchi, K.Makino, Teruo Okano: "Nanofabrication for micropatterned cell arrays by combining electron beam irradiated polymer-grafting and localized laser ablations"Journal of Biomedical Materials Research. 67A. 1065-1071 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Harimoto, M.Yamato, A.Kikuchi, Teruo Okano: "Cell sheet engineering : Intelligent polymer patterned surfaces for tissue engineered liver"Macromolecular Symposia. 195. 231-235 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Tsuda, A.Kikuchi, M.Yamato, Y.Sakurai, M.Umezu, T.Okano: "Control of cell adhesion and detachment using temperature and thermoresponsive copolymer grafted culture surfaces"Journal of Biomedical Materials Research. 69A. 70-78 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] OH Kwon, A Kikuchi, M Yamato, T Okano: "Accelerated cell sheet recovery by co-grafting of PEG with PIPAAm onto porous cell culture membranes"Biomaterials. 24(7). 1223-1232 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M Ebara, M Yamato, M Hirose, T Aoyagi, A Kikuchi, K Sakai, T Okano: "Copolymerization of 2-carbozyisopropylacrylamide with N-isopropylaclrylamide accelerates cell detachment from grafted surfaces by reducing temperature"Biomacromolecules. 4. 334-349 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y Shiroyanagi, M Yamato, Y Yamazaki, H Toma, T Okano: "Transplantable urothelial cell sheets harvested noninvasively from temperature-responsive culture surfaces by reducing temperature"Tissue Engineering. 9(5). 1005-1012 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M Yamato, C Konno, S Koike, Y Isoi, T Shimizu, A Kikuchi, K Makino, T Okano: "Nanofabrication for micropatterned cell arrays by combining electron beam irradiated polymer-grafting and localized laser ablations"Journal of Biomedical Materials Research. 67A. 1065-1071 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M Harimoto, M Yamato, A Kikuchi, T Okano: "Cell sheet engineering : Intelligent polymer patterned surfaces for tissue engineered liver"Macromolecular Symposia. 195. 231-235 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y Tsuda, A Kikuchi, M Yamato, Y Sakurai, M Umezu, T Okano: "Control of cell adhesion and detachment using temperature and thermoresponsive copolymer grafted cultures surfaces"Journal of Biomedical Materials Research. (In Press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Harimoto, M.Yamato, M.Hirose, C.Takahashi, Y.Isoi, A.Kikuchi, T.Okano: "Novel approach for achieving double-layered cell sheets co-culture : overlaying endothelial cell sheets on to monolayer hepatocytes utilizing temperature-responsive culture dishes"J. Biomed. Mater. Res.. 62(3). 464-470 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamato, C.Konno, M.Utsumi, A.Kikuchi, T.Okano: "Thermally responsive polymer-grafted surfaces facilitate patterned cell seeding and co-culture"Biomaterials. 23. 561-567 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.A.Nandkumar, M.Yamato, A.Kushida, C.Konno, M.Hirose, A.Kikuchi, T.Okano: "Two-dimensional cell sheet manipulation of heterotypical co-cultured lung cells utilizing temperature-responsive culture dishes results in long-term maintenance of differentiated epithelial cell function"Biomaterials. 23. 1121-1130 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimizu, M.Yamato, Y.Isoi, T.Akutsu, T.Setomaru, K.Abe, A.Kikuchi, M.Umezu, T.Okano: "Fabrication of pulsatile cardiac tissue grafts using a novel 3-dimensional cell sheet manipulation technique and temperature-responsive cell culture surfaces"Circ. Res.. 90. e40-e48 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.O.Collier, J.M.Anderson, A.Kikuchi, T.Okano: "Adhesion behavior of monocyte, macrophages and foreign body giant cells on poly (N-isopropylacrylamide) temperature-responsive surfaces"J. Biomed. Mater. Res.. 59. 136-143 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Shimizu, M.Yamato, T.Akutsu, T.Shibata, Y.Isoi, A.Kikuchi, M.Umezu, T.Okano: "Electrically communicating three-dimensional cardiac tissue mimic fabricated by layered cultured cardiomyocyte sheets"J. Biomed. Mater. Res.. 60. 110-117 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Harimoto, M.Yamato, A.Kikuchi, T.Okano: "Tissue Engineering for Therapeutic Use 6, Y.Ikada, Y.Umakoshi, T.Hotta, Eds."Double layerd co-culture of hepatocytes and endothelial cell sheets by cell sheet engineering. 4 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamato M: "Thermally responsive polymer-grafted surfaces facilitate patterned cell seeding and co-culture"Biomaterials. 23. 561-567 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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