2017 Fiscal Year Research-status Report
細胞接着・伸展性の高い細胞培養基板の創成と滅菌・表面改質の同時処理技術開発
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17K06823
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
岩森 暁 東海大学, 工学部, 教授 (90345603)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 紫外線ランプ / 励起一重項酸素分子 / ヒドロキシルラジカル / ポリスチレン / 細胞培養基板 / 電子スピン共鳴 / 色素インジケータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）表面処理条件の検討：活性酸素処理における各種パラメータの影響（処理槽内の温度・湿度の影響、圧力の影響）
今年度は，ポリスチレン（PS）製細胞培養基板に対する活性酸素曝露による表面改質効果の向上を目指し，活性酸素生成源である紫外線ランプとの距離が活性酸素生成および表面改質効果に与える影響を調査した．さらに，活性酸素曝露によって処理されたポリスチレン表面と，酸素プラズマ照射が施された市販品の表面特性を比較し，細胞接着性向上に関わる表面特性を考察した．その結果，紫外線ランプとの距離を近づけることによって紫外線照度が上昇し，活性酸素濃度が増加することによって表面改質効果が向上することがわかった．また，細胞培養試験を行った結果，未処理のPS製細胞培養基板と比較して良好に細胞が接着し，市販品と同等に細胞が接着することが示された．
（２）活性酸素の表面作用量の計測と、滅菌バッグ内での化学反応の解明
電子スピン共鳴（ESR）と色素インジケータによって、不織布内に存在する活性酸素種の計測手法を見出してきた。励起一重項酸素分子（1O2）とOHラジカルはスピントラップ剤によってトラップしてESRにより計測した。従来はPVAを使用してゲル化していたが、より酸素透過度の高いHPMCを用いることで、検出感度が向上した。また、1O2の寿命は従来報告されているものと比べて長い可能性が示唆された。
また、OHラジカルはメチレンブルー（MB）をナフィオン等の高分子材料を用いて薄膜化することにより、滅菌バッグ内での活性種とPSの反応メカニズムを明らかにすることを試みた。今年度はMBとプルランを用いたOHラジカルインジケータで、OHラジカルのみに反応するメカニズムについて検討を行った。薄層クロマトグラフ（TLC）とNMRの結果から、MBとプルランが弱い結合をしているという結果が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（１）表面処理条件の検討：活性酸素処理における各種パラメータの影響（処理槽内の温度・湿度の影響、圧力の影響）
若干の遅れはあるものの申請時の計画通り進んでいる。
（２）活性酸素の表面作用量の計測と、滅菌バッグ内での化学反応の解明
おおむね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）表面処理条件の検討：添加ガスの影響
笑気ガスは毒性が強いため、エタノール、アンモニアを用いて実施する。
（２）活性酸素の表面作用量の計測と、滅菌バッグ内での化学反応の解明
滅菌バッグ内で起こる化学反応のモデルを構築すると共に、従来技術との差異を明確にする。従来技術とはプラズマによる改質であり、実施するにあたって当研究室保有の装置を使用して進める予定であるが、メインテナンスが必要であり、申請経費の一部はこのメインテナンスに充てる予定である。
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| Causes of Carryover |
研究の過程で本研究の優位性を示す必要があり、比較となるプラズマ処理について検討する必要が生じた。そのため次年度に装置のメインテナンスが必要になった。このメインテナンスに次年度使用額を投じて執行する予定である。
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