2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ制御された細胞認識素子の設計と生体計測・組織工学への展開
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15100008
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
赤池 敏宏 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (30101207)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 敏行 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 教授 (10210923)
原田 伊知郎 東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 助手 (00361759)
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| Keywords | Computer-Aided Matrix Biology(CAMB) / ナノファイバー / 二光子励起法 / 細胞認識ナノ素子 / パターニング基質 / アレイ状ポストゲル / 細胞培養 / 動画解析システム |
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| Research Abstract |
本研究の最終目標はComputer-Aided Matrix Biology(CAMB)というコンセプトに基づき、人工ナノファイバーで構成された細胞外マトリクスを二光子励起法によって作成し、二次元/三次元的ゲル内培養に替わる新しい培養法を確立することである。さらに、作製した三次元フレームに対して我々が開発する細胞認識ナノ素子を導入することで細胞の制御と計測を微小な空間スケールで行うことである。平成17年度の達成目標は2光子励起法によって作製したフレーム上への細胞培養技術について検討を行い、さらにパターニング基質上に培養した細胞の挙動解析である。今年度は目標である2光子励起上によって作製したアレイ状ポストゲルに細胞を培養することに成功した。さらに培養基質上の細胞は伸展・移動を活発におこない分裂することも動画解析システムによって確認できた。本解析に用いた動画解析システムの本年度の目標であり、最終目標までの計画に準じて計画を遂行することが可能であった。
渡辺グループは2光子励起重合により、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)からなるマイクロニードルアレイの重合法について引き続き検討を行った。目標値であるマイクロニードルアレイの太さは約1μm以上、長さ10μm、のアスペクト比10以上のものでありそれらが重合可能であることが確認された。またそれらポストの間隔を5μm以下に設計することも達成された。また、ポストの弾性率は架橋剤の導入率、及びUV光照射により1x10^3Pa〜1x10^5Paの範囲で制御することに成功した。2光子励起重合により、ハイドロゲルを重合するための親水性の開始剤を合成することが十分可能であることが確認された。
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