2020 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanical stimulation for maintaing and controlling hepatic structure and its physiological function
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18K12084
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
秋山 義勝 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20349640)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ポリジメチルシロキサン / メカノバイオロジー / 温度応答性高分子 / ポリ（N-イソプロピルアクリルアミド） / 上限臨界溶液温度 / 下限臨界溶液温度 / 温度応答性細胞培養表面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の知見を踏まえ、配向させた細胞シートの作製を目的に温度応答性高分子であるポリ（N-イソプロピルアクリルアミド）（PIPAAm）を固定化したポリジメチルシロキサン（PDMS）表面（PIPAAm-PDMS）に繊維芽細胞（NIH-3T3）を播種、繰り返し伸展収縮培養を行った後、低温処理による細胞剥離を試みた。PIPAAm固定量の異なるPIPAAm-PDMSを使い、様々な繰り返し伸展培養条件を用いて配向性細胞シートの作製を試みた所、繰り返し伸展培養によって細胞が配向するとともに、徐々に細胞が剥離することも確認された。PIPAAm-PDMS表面と接着細胞の接着性向上と剥離抑制を目的に、フィブロネクチンやコラーゲン等のECMを物理吸着させたPIPAAm-PDMS表面を用いて実験を行ったが細胞剥離は抑制できなかった。この結果を踏まえ、化学結合的にコラーゲンを固定化したPDMS表面と物理的にコラーゲンを吸着させたPDMS表面に細胞を播種し繰り返し伸展培養を行った所、後者の表面では繰り返し伸展培養によって細胞が徐々に剥離したが、前者の表面では細胞剥離が大きく抑制され、より長期に繰り返し伸展培養を行うことができた。これらの結果から、PIPAAm-PDMS表面に化学結合的に固定化したECM表面が繰り返し伸展培養による配向した細胞シート作製に適していることが示唆された。
さらにポリ（N-アクリロイルニペコタミド）（PNANAm）が水素結合性を有し、その特性を利用することでPDMSとは異なる新しい伸展培養基材として有用であることを新たに見出した。本年度ではPNANAmとそのモノマーの特性についても評価を行い、PNANAmが新規構造を有し、リン酸緩衝液条件下で下限臨界溶液温度を有する新しい温度応答性高分子であることを証明した。
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