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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

Research Project

Project/Area Number 17076014
Research InstitutionTokyo 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。

  • Research Products

    (9 results)

All 2009 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Identifications of new near-infrared DIBs in the Orion nebula2009

    • Author(s)
      Akira Hida, et al
    • Journal Title

      Astrophysicsl Journal 700

      Pages: 1988-1993

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Features of ultra thin poly(N-isopropylacrylamide) grafted onto glass cover slips2009

    • Author(s)
      Yoshikatsu Akiyama, Kazuhiro Fukumori, et al
    • Journal Title

      IEEE Proceedings of Intemational Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science

      Pages: 2-39

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of the maskless photolithography device with an LCD-projector for fabrication of micropatterned surfaces2009

    • Author(s)
      K.Itoga, J.Kobayashi, M.Yamato, T.Okano
    • Journal Title

      IEEE Proceedings of International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science

      Pages: 2-40

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of ultra-thin temperature-responsive polymer layer and its polymer thickness dependency on cell attachment/detachment properties

    • Author(s)
      Kazuhiro Fukumori, Yoshikatsu Akiyama, Yoshikazu Kumashiro, et al
    • Journal Title

      Macromolecular Bioscience (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simultaneous measurements of Raman spectroscopy and ellipsometry under a microscope

    • Author(s)
      Akira Hida, et al
    • Journal Title

      REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS (In press)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Features of ultra thin poly(N-isopropylacrylamide) grafted onto glass cover slips2009

    • Author(s)
      Yoshikatsu Akiyama, Kazuhiro Fukumori, et al
    • Organizer
      2009 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-11-09
  • [Presentation] Development of the maskless photolithography device with an LCD-projector for fabrication of micropatterned surfaces2009

    • Author(s)
      K.Itoga, J.Kobayashi, M.Yamato, T.Okano
    • Organizer
      2009 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-11-09
  • [Book] 再生医療生物学(現代生物科学入門第7巻)2009

    • Author(s)
      阿形清和, 山中伸弥, 岡野栄之, 大和雅之
    • Publisher
      岩波書店
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.twmu.ac.jp/ABMES/

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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