2019 Fiscal Year Annual Research Report
Regulation of cell fate at liquid-liquid interface
| Project/Area Number |
19F19344
|
|---|
| Research Institution | National Institute for Materials Science |
|---|
Principal Investigator |
有賀 克彦 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (50193082)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
JIA XIAOFANG 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 外国人特別研究員
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
|
| Keywords | 界面 / 細胞 / 液体 / 分化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有機溶媒と水培養液の界面で細胞培養を行いその解析を行うという、世界でもほとんど例を見ない独自研究を行う。Stem Cell などを用いた研究により、液－液界面は、単なる液体の界面ではなく、自発形成されるタンパク質ナノシートと細胞の間の力学的相互作用が細胞の成長や分化に大きな影響を与えていることを解明する。従来は、様々な固体基板上で細胞培養を行ってきたため、固体基板からの影響が不可避であった。一方、本研究は、特定の固体基板の影響を全く受けることがなく、純生体物質からなる人工細胞外マトリックスによる細胞研究ができる。組織工学やメカノバイオロジーといった研究分野において革新的な研究系となる。人為的に制御できる人工細胞外マトリックスを意図的に作成し、他の物質から全く影響を受けることのない液―液界面において、細胞の進展制御や分化制御を行うという例を見ないものである。しかも、その人工細胞外マトリックスをダイナミックに制御し、Stem Cell などの挙動を人為的に制御できるような系を開発することを目的としている。同分野において、歴史を変えるような革新的な研究になるものと期待される。2019 年度は、本研究の基盤技術を打ち立てることを目的とし、脂質類の溶解性が極めて低いフルオロカーボンを有機溶媒層としてを用いて、水溶液（培養液）と有機溶媒層（フルオロカーボン）という液―液界面における細胞培養法を確立した。この系は、固体基板を全く使わない細胞操作という他にほとんど例を見ない独自性を持っている。Stem Cell を用いた実験により、固体基板上とは全く異なる液体界面での細胞挙動、および、そこに自発生成するタンパク質ナノシートとの相互作用を解析した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
幹細胞の制御の可能性が見え始めるなど、期待以上のスピードで成果が出つつある。論文も IF 25 程度のものを刊行した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2020年度には、その特徴をさらに進め、人為的に制御できる人工細胞外マトリックスを意図的に作成し、他の物質から全く影響を受けることのない液―液界面において、細胞の進展制御や分化制御を行う。しかも、その人工細胞外マトリックスをダイナミックに制御し、Stem Cell などの挙動を人為的に制御できるような系を開発する。このような研究はほとんど例を見ず、同分野において、歴史を変えるような革新的な研究になるものと期待される。
|
