生体特異的界面応答機能を有する材料の合成と機能制御

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03204015
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 今西 幸男 京都大学, 工学部, 教授 (00025991)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平山 忠一 熊本大学, 工学部, 教授 (10040429) ; 松田 武久 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (60142189) ; 川口 春馬 慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (30051808) ; 片岡 一則 東京理科大学, 基礎工学部, 助教授 (00130245)
• Keywords: 固定化タンパク質 / 細胞増殖 / 人工レクチン / 生物応答調節剤 / ハイブリッドミクロスフェア / ニュ-ラル・ネットワ-ク / 細胞組織化 / ポリアミノ酸ビ-ズ

Research Abstract

非生分解性の高分子膜上に,生体情報タンパク質を固定化したバイオ複合膜を用いて,細胞の接着と増殖について調べた。その結果,接着タンパク質と増殖タンパク質を共固定化すると,線維芽細胞の増殖に対し相剰的な加速効果のあることが示された。これは,異種レセプタ-間相互作用が誘発されて,強い信号が核に伝えられるためと説明された。
Nー(3ーフェニルボロン酸)アクリルアミドとアクリルアミドの共重合体を合成し,これがポリビニルアルコ-ルと結合すること,さらにリンパ球の細胞膜表面の糖残基と結合して凝集をひき起こすことを見い出した。また,この共重合体はリンパ球のチミジン取り込みを増加させ,増殖を誘導するレクチン作用をもつことが示された。
アクリルアミド/アクリル酸の単分散ヒドロゲルミクロスフェアによるスチレンのシ-ド重合で得たミクロスフェアは,顆粒球に対して不活性であった。ポリ(Nーイソプロピルアクリルアミド)ミクロスフェアへのタンパク質吸着量は,温度依存性を示した。RGDSを固定化したラテックス粒子は,顆粒球を活性化し,貧食を促進した。
基板表面に親水性と非親水性の微細領域を形成し,神経細胞状株化細胞を播種すると,非親水性領域に接着し,次いで神経細胞成長因子を添加すると,ニュ-ラル・ネットワ-クが形成された。これら細胞の二次元組織化過程をin vitroにおいて定量的に測定する方法を開発し,接着,増殖,移動の各因子の関与の態様について調べた。
ポリ(γーメチルLーグルタメ-ト)(PMLG)の多孔質球状微粒子を調製し,カラム充填剤としてアルコ-ル類の溶出を行ったところ,直鎖状アルコ-ルに対して特異的分子認識能力が観測された。この粒子をアミノ化すると,エンドトキシンに対して高い親和性を示すようになった。PMLG粒子の粒径を調節することにより,免疫分析用担体に応用できた。

Research Products

• [Publications] 伊藤 嘉浩: "Materials for enhancing cell adhesion by immobilization of cellーadhesive peptide" Journal of Biomedical Materials Research. 25. 1347-1361 (1991)
• [Publications] 伊藤 嘉浩: "Enhancement of cell growth on growth factorーimmobilized polymer film" Biomaterials. 12. 449-453 (1991)
• [Publications] 劉 書欽: "Cell growth on immobilized cell growth factor.1.Acceleration of the growth of fibroblast cells on insulinーimmobilized polymer matrix in culture medium without serum" Biomaterials. 13. 50-58 (1992)
• [Publications] 片岡 一則: "ポリアミングラフト共重合体のリンパ球亜集団識別能に及ぼす化学構造の影響ー新規ポリアミン共重合体の合成と評価" 高分子論文集. 48. 201-209 (1991)
• [Publications] 北野 茂: "Glucose responsive complex formation between poly(vinyl alcohol) and poly(Nーvinylー2ーpyrrolidone) having phenyl boronic acid moiety" Makromolekulare Chemie,Rapid Communications. 12. 227-233 (1991)
• [Publications] 猪股 幸雄: "転写制御タンパク分離精製用DNA固定アフィニティラテックスの改良" 高分子論文集. 48. 335-340 (1991)
• [Publications] 川口 春馬: "Hydrogel microspheres.II.Precipitation copolymerization of acrylamide with comonomers to prepare monodisperse hydrogel microspheres" Polymer Journal. 23. 955-962 (1991)
• [Publications] 宮本 正樹: "微粒子を認識する白血球の機構" 膜. 16. 151-162 (1991)
• [Publications] 松田 武久: "Novel Photoreactive Surface Process Technology for Fabricated Devices" Artificial Heart. 3. (1991)
• [Publications] 平山 忠一: "Polypeptide artificial carrier particles for use in passive agglutination immunoassay" Polymer Journal. 23. 161-165 (1991)
• [Publications] 平山 忠一: "Induction of LeftーHanded Arrangement of 4ーNitrobenzyl Ester Residues in Cast Film from Poly(Lーglutamate) by using a cationic bilayer forming compound" Chemistry Letters. 1369-1372 (1991)
• [Publications] 伊原 博隆: "Polypeptide spheres.VII.Macroreticulation of spherical poly(γーmethyl Lーglutamate)" Journal of Applied Polymer Science. 42. 347-350 (1991)
• [Publications] 今西 幸男: "医療のための新しい材料・生体機能性材料の新展開" クバプロ, 13 (1991)
• [Publications] 伊藤 嘉浩: "Fundamental Investigations on the Creation of Biofunctional Materials" 化学同人, 10 (1991)
• [Publications] 川口 春馬: "生命材料工学" 裳華房, 24 (1991)
• [Publications] 平山 忠一: "高機能材料開発技術" 共立出版, (1992)