2016 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of novel autonomous polymer materials using bio-reaction
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15K13779
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉田 亮 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (80256495)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 高分子ゲル / ブロック共重合体 / 生体材料 / 自己組織化 / 振動反応 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Aブロックに光二量化官能基を有する温度応答性ABA トリブロックコポリマーをRAFT 重合により合成した。A ブロックの凝集温度以上の温度でUV 光照射を行うことで，ミセルコアが化学架橋されることが示された。濃厚溶液では，トリブロックコポリマーはミセルネットワークの形成によって生理温度で物理的に架橋されたハイドロゲルを形成する。このゲルにUV 光を照射することで，物理架橋点であるミセルコアの化学架橋が起こり，物理的に架橋されたゲルから化学的に架橋されたゲルへと粘弾性が大きく変化することが示唆された。更にこのゲル中に細胞を内包し，UV 光照射を行ったところ，粘弾性変化に応じて細胞の増殖挙動が変化することが分かった。穏和条件で物理ゲルを形成し，光照射のような単純かつ非侵襲的な外部刺激で化学ゲルへ変換することで動的に粘弾性を変化できるゲルはこれまでに例がない。このため内包した細胞に動的な粘弾性変化による力学刺激を与えることのできる三次元細胞培養材料としてさまざまな応用展開が期待できる。本検討ではポリマー中にRGD ペプチドなどの細胞接着部位を有さないため，細胞挙動の変化は純粋なポリマーマトリクスと細胞の力学的接触に起因すると考えられる。今後はポリマー中にRGD ペプチドを導入し，細胞－ゲル間接着を介した粘弾性変化による力学刺激が細胞挙動にどのような影響を与えるかを検討していく予定である。
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