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2010 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

Planned Research

Project AreaMolecular Soft-Interface Science
Project/Area Number 20106012
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

高井 まどか  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40287975)

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センサ / 分子認識表面 / 抗原-抗体反応 / タンパク質固定化
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、表面開始原子移動ラジカル重合(SI-ATRP)法により、細胞非接着部位を形成し,細胞が一個、もしくは数個でパターニングされたバイオインターフェースの構築と細胞接着挙動のQCM-Dによる解析を目的とした。SI-ATRPにより細胞接着部位を、2-methacryioyloxyethyl phosphorylcholine(MPC)ポリマーブラシで作製した。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。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表面へタンパク質へ固定化したタンパク質の活性を評価した。下地にPMPCが存在することで、PAEMA上のタンパク質の活性が維持される結果が得られ、PMPCは、単にタンパク質の吸着抑制効果だけでなく、タンパク質の機能維持の役割をもち、これは、現在PMPCが形成する水の構造と考察している。

  • Research Products

    (30 results)

All 2011 2010

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (21 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Significance of Antibody Orientation Unraveled : Well-Oriented Antibodies Recorded High Binding Affinity2011

    • Author(s)
      N.Tajima, M.Takai, K.Ishihara
    • Journal Title

      Anal.Chem.

      Volume: 83 Pages: 1969-1976

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of hydrophilic polymer conjugation on heat-induced conformational changes in a protein2011

    • Author(s)
      J-H.Seo, R.Matsuno, Y.Lee, T.Konno, M.Takai, K.Ishihara
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 7 Pages: 1477-1484

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of surface modification uniformity inside small-diameter polyethylene/poly(vinyl acetate) composite tubing prepared with supercritical carbon dioxide2010

    • Author(s)
      T.Hoshi, T.Sawaguchi, R.Matsuno, T.Konno, M.Takai, K.Ishihara
    • Journal Title

      J.Materials Chemistry

      Volume: 20 Pages: 4897-4904

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel cytocompatible intracellular pH-imaging fluorescence probe composed of quantum dot and phospholipid polymer2010

    • Author(s)
      K.Masuda, R.Matsuno, T.Konno, M.Takai, K.Ishihara
    • Journal Title

      Trans.Mater.Res.Soc.Jpn

      Volume: 35(1) Pages: 147-150

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Well-Defined polymer Brush Surface on Adsorption Force of Bovine Serum Albumin2010

    • Author(s)
      T.Nakanishi, Y.Inoue, R.Matsuno, M.Takai, K.Ishihara
    • Journal Title

      Trans.Mater.Res.Soc.Jpn

      Volume: 35(1) Pages: 135-158

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Feasibility Study of Introducing Redox Property by Modification of PMBN Polymer for Biofuel Cell Applications2010

    • Author(s)
      E.-H.Yu, Y.Himuro, M.Takai, K.Ishihara
    • Journal Title

      Appl.Biochem.Biotechnol.

      Volume: 160 Pages: 1094-1101

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stabilization of phospholipid polymer surface with three-dimensionalnano meter-scaled structure for highly sensitive immunoassay2010

    • Author(s)
      K.Nishizawa, T.Konno, M.Takai K.Ishihara
    • Journal Title

      Colloid Surf.B : Biointerfaces

      Volume: 77 Pages: 263-269

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phospholipid Polymer Biointerfaces for Lab-on-a-Chip Devices2010

    • Author(s)
      Y.Xu, M.Takai, K.Ishihara
    • Journal Title

      Annals of Biomedical Engineering

      Volume: 38(6) Pages: 1939-1953

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The Effect of Nanophase-separated Hydrophric-Hydrophobic Copolymers to Cell Adhesion Behavior2011

    • Author(s)
      M.Takai, T.Shibayama, J-H.Seo, K.Ishihara
    • Organizer
      BMMP-11
    • Place of Presentation
      名古屋大学野依記念学術交流館・愛知
    • Year and Date
      2011-01-26
  • [Presentation] 微小流路中での電気泳動のためのMPCポリマーの光重合によるPDMS表面の機能的修飾法2010

    • Author(s)
      白井誉訓, 高井まどか, 石原一彦
    • Organizer
      20^<th> Academic Symposium of MRS-Japan
    • Place of Presentation
      横浜メディアビジネスセンター・神奈川
    • Year and Date
      2010-12-22
  • [Presentation] 微小流路中での電気泳動のためのMPCポリマーの光重合によるPDMS表面の機能的修飾法2010

    • Author(s)
      白井誉訓, 高井まどか, 石原一彦
    • Organizer
      20^<th> Academic Symposium of MRS-Japan
    • Place of Presentation
      横浜メディアコミュニケーションセンター・神奈川
    • Year and Date
      2010-12-22
  • [Presentation] 親水性ポリマーブラシ表面におけるタンパク質吸着抑制機構の解明2010

    • Author(s)
      中西智亮、井上祐貴、松野亮介、高井まどか、石原一彦
    • Organizer
      20^<th> Academic Symposium of MRS-Japan
    • Place of Presentation
      横浜メディアビジネスセンター・神奈川
    • Year and Date
      2010-12-21
  • [Presentation] バイオセンサー構築に向けたホスホリルコリン基を導入した酸化還元ハイドロゲル多層構造の創製2010

    • Author(s)
      李子寅、石原一彦、高井まどか、金野智浩
    • Organizer
      20^<th> Academic Symposium of MRS-Japan
    • Place of Presentation
      横浜メディアビジネスセンター・神奈川
    • Year and Date
      2010-12-21
  • [Presentation] A novel high-sensitive immunoassay interface with orientation-controlled antibodies2010

    • Author(s)
      N.Tajima, M.Takai, K.Ishihara
    • Organizer
      Pacifichem 2010
    • Place of Presentation
      Honolulu・Hawaii
    • Year and Date
      2010-12-16
  • [Presentation] 高分離能マイクロチップ電気泳動を実現する多機能性ポリマー修飾2010

    • Author(s)
      白井誉訓、高井まどか、石原一彦
    • Organizer
      第32回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      グランドプリンスホテル広島・広島
    • Year and Date
      2010-11-30
  • [Presentation] タンパク質吸着力に対する精密ポリマーブラシ表面構造の効果2010

    • Author(s)
      中西智亮、井上祐貴、松野亮介、高井まどか、石原一彦
    • Organizer
      第32回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      グランドプリンスホテル広島・広島
    • Year and Date
      2010-11-29
  • [Presentation] Nano-Structured Titanium Oxide Film by Wet Corrosion Process for Bio-device2010

    • Author(s)
      M.Takai, S.-Y.Lee, K.Ishihara
    • Organizer
      2010 KISE Fall Meeting & International Symposium
    • Place of Presentation
      Incheon・Korea
    • Year and Date
      2010-11-26
  • [Presentation] 三次元構造をもつナノファイバーを用いた高感度ELISA法2010

    • Author(s)
      福島達郎、高井まどか
    • Organizer
      第22回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学医学部附属病院・愛知
    • Year and Date
      2010-11-17
  • [Presentation] マイクロ流路を用いたポリ(2-メタクリロイロキシホスホリルコリン)粒子の作製2010

    • Author(s)
      相川達男, 高井まどか, 石原一彦
    • Organizer
      第22回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      名古屋大学医学部附属病院・愛知
    • Year and Date
      2010-11-17
  • [Presentation] Simple and Functional Modification of PDMS Surface for Micro-channel Electrophoresis2010

    • Author(s)
      T.Shirai, M.Takai, K.Ishihara
    • Organizer
      micro-TAS 2010
    • Place of Presentation
      Groningen・The Netherlands
    • Year and Date
      2010-10-06
  • [Presentation] 両親媒性リン脂質ポリマーの内部拡散によるシリコーンエラストマーの親水化特性の評価2010

    • Author(s)
      第59回高分子討論会
    • Organizer
      第59回高分子討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学高等教育機能開発総合センター・北海道
    • Year and Date
      2010-09-17
  • [Presentation] ブロックポリマーブラシ界面を用いた抗体の配向制御とイムノアッセイの高感度化2010

    • Author(s)
      高井まどか, 田島宜幸, 石原一彦
    • Organizer
      第59回高分子討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学高等教育機能開発総合センター・北海道
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] 細胞初期接着挙動に基づくバイオメディカルポリマーブラシ表面の創製2010

    • Author(s)
      北川ともみ、井上祐貴、高井まどか、石原一彦
    • Organizer
      第59回高分子討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学高等教育機能開発総合センター・北海道
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] PDMS/PMPCジブロックコポリマーを用いたナノドメイン構造表面における細胞接着挙動の解析2010

    • Author(s)
      柴山崇, 徐知勲, 石原一彦, 高井まどか
    • Organizer
      第59回高分子討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学高等教育機能開発総合センター・北海道
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] ブロック共重合体を用いたナノドメイン構造表面における細胞初期接着挙動2010

    • Author(s)
      高井まどか
    • Organizer
      新学術領域研究「ソフトインターフェースの分子科学」第四回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立循環器病研究センター・大阪
    • Year and Date
      2010-07-01
  • [Presentation] 高分離能マイクロチップ電気泳動を実現するポリマーグラフト重合法2010

    • Author(s)
      白井誉訓、高井まどか、石原一彦
    • Organizer
      第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      東京大学小柴ホール・東京
    • Year and Date
      2010-06-11
  • [Presentation] ブロック共重合体を用いたナノドメイン構造表面における細胞接着挙動2010

    • Author(s)
      柴山崇、徐知勲、石原一彦、高井まどか
    • Organizer
      第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      東京大学小柴ホール・東京
    • Year and Date
      2010-06-10
  • [Presentation] 3次元ナノファイバーを用いたイムノアッセイの高感度化2010

    • Author(s)
      加藤雄一、西澤一樹、高井まどか
    • Organizer
      第21回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • Place of Presentation
      東京大学小柴ホール・東京
    • Year and Date
      2010-06-10
  • [Presentation] バイオインターフェースとしての薄膜技術2010

    • Author(s)
      高井まどか
    • Organizer
      日本学術振興会薄膜第131委員会研究会、第244回委員会、第250回研究会
    • Place of Presentation
      メルパルク大阪・大阪
    • Year and Date
      2010-04-22
  • [Book] バイオチップ実用化ハンドブック(血液分析チップ)2010

    • Author(s)
      監修金子周-堀池靖浩(高井まどか)
    • Total Pages
      223-231
    • Publisher
      NTS

URL: 

Published: 2013-06-26  

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