Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
細胞など生体成分との接触下において利用されるバイオマテリアルの開発には、材料/生体成分界面の物性評価に基づく設計指針が必要とされている。本年度は、高分子試料として、単分散ポリメタクリル酸メチル(PMMA)および単分散ポリイソプレン(PI)を用いて作製した膜を足場とし、足場上における細胞挙動を評価した。PMMA膜はスピンキャスト法に基づきガラス基板上に製膜し、またPMMA層の厚さは任意に制御した。また、PMMAより弾性率が低く軟らかいPIを下地とし、PMMA膜を積層したPMMA/PI二層膜を作製した。二層膜におけるPI層の厚さは約400 nmとし、PMMA層の厚さは任意に制御した。これら高分子膜に対するマウス線維芽細胞L929の接着性（接着細胞数および細胞形態）を光学顕微鏡観察に基づき評価した。また、細胞内部の状態を評価するために、細胞骨格タンパク質アクチンファイバーの形成を蛍光顕微鏡観察に基づき評価した。PMMA/PI二層膜においてPMMA層の厚さが30 nm程度より薄化すると接着細胞数は顕著に減少し、さらに細胞伸展率も減少し、表面貯蔵弾性率のPMMA層の厚さ依存性と良い相関を示した。またPMMA層の厚さが 30 nm以下の二層膜では、細胞の骨格形成は抑制され不十分であった。一方、PMMA単層膜では、細胞挙動に膜厚依存性は観察されなかった。ここで用いたPMMAは高分子量体であり、培養条件下においてPMMA層はガラス状態であるが、その厚さが薄化すると、系としては力学的に不安定な足場となる。すなわち、細胞接着挙動がPMMA/PI二層膜表面の力学特性に依存して変化することが明らかとなった。細胞は高分子表面においてGPaオーダーで深さ方向に変化する力学特性を認識することが明らかとなった。
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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