2021 Fiscal Year Annual Research Report
再生医療を革新的に効率化する機能性バイオ界面の創製
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19H02447
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
長瀬 健一 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 准教授 (10439838)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
綾野 絵理 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 研究員 (10424102)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 温度応答性高分子 / 機能性界面 / バイオ界面 / 細胞分離 / 細胞組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、再生医療に用いる細胞組織を作製するための機能性バイオインターフェイスの開発を目的としている。
令和三年度は、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)(PNIPAAm)に細胞認識ペプチドを導入したバイオインターフェイスによる細胞分離の機能開発および細胞組織を作製する研究を推進した。
下層にペプチド結合部位としてpoly(2-hydroxyethyl methacrylate-co-propargyl acrylate) (poly(HEMA- co -PgA))、上層に温度応答性部位としてpoly(NIPAAm-co-HEMA)を有するブロックコポリマーをガラス基板に修飾した。この高分子に血管内皮細胞選択的な接着活性を示すArg-Glu-Asp-Val (REDV)ペプチドを導入した。作製したガラス基板をペトリディッシュに固定化し、モデル細胞として血管を構成するヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)、ヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)、大動脈平滑筋細胞(AoSMC)を37℃で播種したところ、HUVECのみが接着した。さらに温度を20℃に下げることで接着したHUVECを回収することができた。この特性を利用して、温度変化だけでHUVECの分離を達成することができた。
また、PNIPAAm修飾基板を用いた間葉系幹細胞組織の作製に着手している。細胞播種密度やタンパク質吸着量を適切に制御することで効率的に細胞組織を作製することができた。
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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
当該年度に予定していた細胞認識因子を温度応答性高分子に導入した高分子ブラシ界面を構築することができた。さらに、間葉系幹細胞組織作製の条件検討にも着手することができた。これらの理由より当初の計画どおり順調に進捗しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和四年度は、温度応答性高分子を用いた機能性バイオインターフェイスの設計を行なう。標的細胞を特異的に接着させるペプチド、荷電性官能基を温度応答性高分子に導入した機能性バイオインターフェイスを作製し、細胞分離の精度を向上させる。さらに、高機能化した間葉系幹細胞組織の作製を可能にする機能性バイオインターフェイスの開発にも着手する。
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