2004 Fiscal Year Annual Research Report
細胞機能の制御・評価を指向した刺激応答型マテリアルの創製と組織工学材への応用
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15500334
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
杉山 一男 近畿大学, 工学部, 教授 (00088577)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白石 浩平 近畿大学, 工学部, 教授 (10196602)
井原 辰彦 近畿大学, 工学部, 教授 (50133541)
細谷 浩史 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90183102)
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| Keywords | 2-hydorxypropylmethacrylamlde / methyl methacrylate / Sodium Copper-chlorophyllin / 熱応答性ポリマー / 光応答性ポリマー / 細胞剥離 / HeLa細胞 / 3T3細胞 |
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| Research Abstract |
ティッシュ・エンジニアリングや細胞診断・分離等への応用の基盤材料とする細胞増殖および剥離時へのダメージの少ない基材開発を生体適合性材料2-ヒドロキシプロピルメタクリルアミド(HPMA)を熱、光応答性に誘導した素材として用いて以下(1)〜(4)に展開して基礎・応用研究を行った。
(1)ダイヤモンドライク炭素膜上へのグラフト重合法を確立して、ガラス・金属・セラミックス等の素材を選ばない表面処理法(国際特許出願中)を開発した。細胞分離や診断用のセルアレイ(特許出願準備中)への利用を進める基盤形成ができた。
(2)HPMA/MMAヒドロゲル表面にさらにプラズマ処理後重合を行いN-メタクリルロイルスクシンイミドをグラフトし、細胞接着因子RGDSを固定化してHeLa細胞の増殖・剥離を行った。因子修飾表面は接着速度が幾分増加し、さらに未修飾の温度応答性表面よりも約10%剥離が抑制された。(未処理の剥離は増殖細胞の約80%)また、両性イオン構造のN-α-メタクリルアミド-L-リジンをグラフトしたPET表面では血小板は接着できなかったが、HeLa細胞は接着・増殖する特異性を示し細胞分離への可能性を認めた。
(3)リン酸基をもつポリマー微粒子の存在下ヒドロキシアパタイトを生成させ成形・加工後、焼成過程を経てミクロポーラスな足場となる素材を開発した。(特許出願準備中)酸化チタンとのハイブリッド化も成功して、光応答性の足場への応用が可能となった。銅クロロフィリン錯体とHPMA/MMAとの共重合によって光照射下に疎水性に変化する表面を構築し、緑色光照射下で接着・増殖させた3T3細胞を最大で68%剥離する性能を認めた。
(4)足場材としてのヒドロゲル表面を、分子インプリント法で作成し特定の分子の温度リリースが可能になることや両性イオン構造のL-Serを含むヒドロゲル素材に温度およびpHで生体分子の放出制御を認めた。
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