2017 Fiscal Year Annual Research Report
Design of Spatiotemporally Controllable Smart Medical Systems Using Dynamic Cross-linked Gels
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15H03026
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
宮田 隆志 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50239414)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川崎 英也 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (50322285)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 刺激応答性ゲル / 動的架橋 / 生体分子複合体 / DDS / 細胞制御 / センサーチップ / 分子認識 / 表面パターン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，動的架橋として生体分子複合体や光二量化基を導入した動的架橋ゲルを創製し，時間的・空間的に制御可能な薬物放出システムや診断システム，細胞培養システムの創出を目指した。本年度は，以下のような成果が得られた。
i)動的架橋構造変化を利用した薬物放出制御：モデル薬物としての抗酸化剤（レスベラトロール：RSV）とシクロデキストリン（CD）との複合体を可逆架橋として導入したポリペプチド鎖からなる動的架橋ゲルを合成した。pH変化によるペプチド鎖の構造転移によって薬物放出を制御できることが明らかとなった。また，CDを導入した温度応答性ナノ粒子にプロスタグランジン（PG）を含有させると，温度変化によってPGの放出挙動が変化した。
ii)動的架橋ゲル／金属ハイブリッドを用いた診断システムの構築：原子移動ラジカル重合（ATRP）を用いて，レクチンインプリントゲル層を金基板表面に形成させ，表面プラズモン共鳴（SPR）センサーに適用すると，標的レクチンに応答してSPRシグナル変化が観測された。
iii)動的架橋ゲルを用いた細胞制御技術の開発：光二量化基導入ポリエチレングリコール（PEG）誘導体ポリマー水溶液への光照射により様々な弾性率のゲルを合成すると，弾性率の高いゲルの方がより多くの細胞を接着し，弾性率の異なるパターン化表面では細胞パターンを形成することも見出した。また，光二量化基を導入したポリジメチルシロキサン（PDMS）誘導体ポリマーフィルムにフォトマスクを通した光照射を行うと明確なパターン化表面を形成でき，そのパターン化表面を利用することにより細胞パターンを得ることができた。これらの細胞接着挙動は，材料の表面弾性率が大きく影響していることが示唆された。
以上のような様々な動的架橋ゲルの設計を行い，DDSやセンサー，細胞培養への応用の可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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