2021 Fiscal Year Annual Research Report
Noncontact wettability sensing and cell quality control
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18K18374
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
田中 信行 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (00724692)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 濡れ性評価 / 空気噴流 / 培養細胞 / 水和 / 糖鎖 / 糖タンパク質 / 酵素処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、研究代表者が独自に開発した培養細胞表面の非接触濡れ性センシングにより、濡れ性局在を介した細胞機能の品質評価を目的としている。細胞機能を司る生体関連物質や生体分子は、水の存在を前提としてその機能を発揮する。このことから「水の振る舞いに情報が宿る」という本研究の究極的な問いをベースに、液体と物質とのなじみやすさを示す濡れ性が情報取得のプローブとなると考えた。
当該年度は、培養細胞を対象として研究を行った。これまでの研究から培養細胞表面の濡れ性と相関する物質として糖鎖修飾された糖タンパク質が候補であることを見出している。糖は一般的に多数の水酸基があることから親水性であり、また糖が多数結合した糖鎖は水和することでハイドロゲル様の構造をとる。そこで培養中の細胞に対して酵素処理を行うことにより、糖鎖を分解し、結果として培養細胞表面の濡れ性がどのように変化するかを調査した。濡れ性の評価は、培養細胞を液体培地で覆った状態で空気噴流を印加し、一時的に液体を除去した際の除去領域の大きさと空気噴流を停止してから液体が再び表面を覆うまでの時間（液体回復時間）を指標とした。調査の結果、酵素処理を行った培養細胞では、酵素処理を行わないものと比べて除去領域の大きさは変化しないものの、液体回復時間が延長することがわかった。このことから培養細胞表面の特定の物質が、その表面の濡れ性を変化させる要因であることを示す結果が得られた。
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