2018 Fiscal Year Annual Research Report
Photolithographic fabrication of flexible and wet semi 3-D microstructure and its application to novel biochip
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16H03845
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
須丸 公雄 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (40344436)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高木 俊之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (10248065)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 光応答性ポリマー材料 / ハイドロゲル / フォトリソグラフィ / 半立体構造 / 薬物リリース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
特別な合成が必要な光酸発生残基（PAG）修飾ポリマー（pPAGMMA）を用いるこれまでの手法に加えて、市販試薬（hydroxypropyl cellulose, polyacrylic acid, ナフタルイミド系PAG）のみで半立体ゲルシート構造を作製する新規スキームを確立した。また、大きな課題であった細胞接着阻害性であるゲルシートへの細胞接着性の付与について、ゲルシート剥離工程前にスチレン-マレイン酸共重合体をコーティングすることにより実現できる条件を見出した。こうして作製した半立体マイクロ構造体を培養足場として、HeLa及びMDCK細胞を接着・培養できることを確認、平面固定培養と集塊浮遊培養の両方のメリットを併せ持つ新たな半立体細胞培養系の構築を実証した。
一方、本研究において新たに見出された光応答水和ポリマー（pNBANIPAAm）については、疎水性アクリルアミドモノマー比率を上げたポリマーとfluorescein diacetateまたはionomycinを混合してコーティングすることにより、これら薬剤を培養基材表面上にケージング、細胞培養下で局所光照射を行うことで基材底面から薬剤をリリースし、任意のタイミングで任意の培養細胞に選択的に作用させられることを確認した。プレ照射溶解でパターニングされたpNBANIPAAm薄層でのパターン細胞培養と、細胞接着増殖後の部分剥離による半立体細胞培養系の作製は、培養環境中での光応答性低下などのため、十分な再現性を達成するには至らなかったものの、下地をなす接着阻害層の構成や剥離照射強度など、その実現に向けた重要な知見を蓄積することができた。前年度までに確立された接着細胞の選択剥離技術と併せて、光を用いた多彩な細胞プロセシングを実現する上で有望な構成材料となることが強く示唆された。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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