2009 Fiscal Year Annual Research Report
分子認識バイオインターフェースのナノ構築と細胞機能診断デバイスへの展開
| Project Area | Molecular Soft-Interface Science |
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20106012
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高井 まどか The University of Tokyo, 大学院・工学系研究科, 准教授 (40287975)
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| Keywords | バイオインターフェース / 細胞-材料間相互作用 / タンパク質吸着 / リン脂質ポリマーブラシ / QCM-D / 分子認識表面 / 抗原-抗体反応 / タンパク質固定化 |
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| Research Abstract |
本研究では、材料表面へのタンパク質の吸着とそれを介した細胞接着を同一のパラメータで評価することで、初期接着挙動を解析するデバイス創製を目的としている。今年度は、ポリマーの鎖長、密度の精密制御が可能な表面開始原子移動ラジカル重合(SI-ATRP)法によるバイオインターフェースの構築と細胞接着挙動のQCM-Dによる解析、およびSI-ATRP法で表面を構築し、タンパク質の配向固定化による分子認識能の評価について検討を行った。SI-ATRPによりポリマーグラフト基板を、モノマーに2-methacryloyloxyethyl phospholylcholine (MPC)および2-hydroxyethyl methaclylate (HEMA)を用いて作製した。QCM-Dを利用することにより細胞の接着と伸展プロセスを追跡するシグナルを得ることが可能となった。さらに、タンパク質吸着およびそれを介した細胞接着といった一連の挙動を同一のパラメータで評価することができた。特にMPCポリマーブラシ基板上には細胞の接着が見られなかったが、その前の過程であるタンパク質の吸着が抑制されているためであることが示された。また、下地にタンパク質の非特異的吸着を抑制するMPCポリマー層(PMPC)、その上部層にタンパク質固定化層(メタクリル酸2-アミノエチルポリマー:PAEMA)を有するブロックポリマーブラシ(Poly(MPC-block-AEMA) : PMbA)構造を形成し、PMbA表面へタンパク質の配向固定化し、抗原-抗体反応により活性を評価した。この表面上に固定化したタンパク質は、下地のPMPC層に起因すると考察されるが、活性が高く維持されていることが示された。
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