2020 Fiscal Year Annual Research Report
Effect of N-containing DLC on cell adhesion and intimal proliferation in in-vivo test
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18K04943
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
大越 康晴 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (10408643)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本間 章彦 東京電機大学, 理工学部, 教授 (20287428)
福原 武志 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (20359673)
宮田 登 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 副主任研究員 (40465985)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 窒素含有DLC / 細胞機能 / 表面機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CH4とN2の混合ガスを原料とし，高周波プラズマCVD法を用いて膜密度の異なる窒素含有DLC（DLC:N）を成膜した．2018年度および2019年度は，細胞およびタンパク質レベルでの接着試験を実施し，主として① 細胞機能に与える生物学的な影響，② 血漿タンパクの吸着量とその制御について検討した．
このDLC:Nについて，中性子反射率（NR）測定，X線吸収微細構造(NEXAFS)分析，X線光電子分光（XPS）分析，接触角測定，レーザーラマン分光（Raman）分析，および分光エリプソメトリ分析を行い，表面層（表面状態）とバルク層（膜構造）を評価した．その結果，N2の混合比の変化に伴い，sp2クラスタサイズ，水素含有量，散乱長密度および表面への酸素官能基導入など，従来のDLCの基本構造および表面機能を拡張することが示された．即ち，DLC:Nの基本物性の変化に伴い，表面層が細胞増殖性に強く作用することで，DLC:Nの表面機能として細胞増殖促進および抑制を示している．
また，作製したDLC:N表面は，予備実験において，細胞増殖性と合わせて生体内環境下での内膜形成を確認しており，良好な血液適合性が示されている．これらの結果より，DLC:Nは窒素含有によって基本構造と共に各種細胞の接着機能を制御し，細胞親和性と合わせて生体内環境下での内膜形成と良好な血液適合性が見込まれた．
これらの検討結果を基に，2020年1月より③ グラフト部の血液成分の漏洩抑制，④ 血栓形成反応の抑制と内膜化の促進の観点から，DLC:Nの窒素含有効果と膜構造を見出すとともに生体に与える影響について評価する予定であったが，コロナ禍の影響により，これらの総合的な検討については実施できていない．予備実験も含め個々の知見を得て準備を終えているため，今後，検討を実施する予定である．
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