2009 Fiscal Year Annual Research Report
生体ナノ空間としての基底膜による細胞機能制御に関するナノバイオテクノロジー
| Project/Area Number |
17076014
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
|---|
Principal Investigator |
大和 雅之 Tokyo Women's Medical University, 医学部, 教授 (40267117)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋山 義勝 , 医学部, 講師 (20349640)
小林 純 , 医学部, 助教 (20385404)
飛田 聡 独立行政法人理化学研究所, 研究員 (30361778)
|
|---|
| Keywords | 基底膜 / 細胞外マトリックス / 組織工学 / 幹細胞 / ニッチェ / 温度応答性高分子 / 超薄膜 / ラマン分光 |
|---|
| Research Abstract |
温度応答性高分子ナノ構造体の特性について知見を得るため、ガラス表面上にpoly(N-isopropylacrylamide)(NIPAAm)のナノ構造体を構築し、この構造体の細胞接着性、タンパク質吸着挙動、大気中および液中におけるナノ構造体の温度変化に対する動的挙動を評価し、ナノ構造体の厚みに依存によってこれらの性質が影響を受けることを示した。具体的にはナノ構造体の厚みがナノオーダーレベルで薄くなることで、分子運動性が抑制され、脱水和が促進されることをナノ構造体のAFM測定により示した。さらには、新しく開発したラマン/エリプソメトリー顕微鏡開発の最終目的であった、NIPAAm膜の水和挙動の非接触観察を行った。NIPAAm分子の形状に敏感な振動モードの膜中分布を画像化したラマンイメージと、膜厚の分布を反映したエリプソメトリーイメージは、コントラストが細部まで一致し、現実に水和挙動を観察可能であることが確認された。イメージングに要する時間は1フレームあたり約5秒であり、水和挙動を充分追跡するに足りる時間分解能が得られた。さらに、NIPAAm膜の屈折率測定を行った結果、エリプソメトリーイメージから膜厚の絶対値を決定できるようになり、水和過程で起こっている膜厚変化を定量的に評価することに初めて成功した。これらの結果から、今回作製した温度応答性ナノ構造体は、5nm程度の厚みなると脱水和が促進され、疎水性を示すのに対し、7nm程度の厚みでは、脱水和促進の効果が得られないと考えた。このようなナノ構造体の厚み依存性は、基材表面の物性に影響をうけるものと推測した。
|
