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2022 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

Research Project

Project/Area Number 19H02447
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

長瀬 健一  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 准教授 (10439838)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 綾野 絵理  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 研究員 (10424102)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
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
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。
令和四年度は、温度応答性高分子であるpoly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAAm) と側鎖にラクトースを有するpoly(N-p-vinylbenzyl-O-β-d-galactopyranosyl-(1→4)-d-gluconamide) (PVLA)のブロックコポリマーPVLA-b-PNIPAAmをガラス基板に修飾した機能性バイオインターフェイスを作製した。
作製したブロックコポリマー修飾ガラス基板に、肝実質細胞のモデル細胞としてHepG2細胞、クッパー細胞のモデル細胞としてRAW264.7細胞、ヒト肝星細胞のTWNT-1細胞を播種し、温度37℃、温度20℃での接着挙動を確認した。温度37℃では、HepG2細胞とRAW264.7細胞が接着し、TWNT-1細胞は接着しなかった。温度を20℃に変化させたところ、接着していたHepG2のみが脱離し、RAW264.7細胞は脱離しなかった。この特性を利用し、HepG2細胞、TWNT-1細胞、RAW264.7細胞の混合懸濁液を、温度37℃で播種し、温度を20℃に変化させたところ、HepG2細胞のみを約85%の純度で回収することができた。これにより、肝臓に含まれる細胞群から肝実質細胞を温度制御のみで回収することが可能であることが示された。
また、同様のブロックコポリマー修飾ガラス基板に、ラットの肝臓から採取した細胞群を播種し、37℃で5日間インキュベートしたところ、肝細胞から構成される肝細胞シートを効率良く作製することができた。
これらの結果から作製した機能性コポリマー修飾ガラス基板を用いることで、温度制御による肝細胞精製、および肝細胞シートの作製が可能であることがわかった。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (55 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results) Presentation (45 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Utah(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Utah
  • [Journal Article] Thermoresponsive mixed polymer brush to effectively control the adhesion and separation of stem cells by altering temperature2023

    • Author(s)
      Nagase Kenichi、Wakayama Haruno、Matsuda Junnosuke、Kojima Naoto、Kanazawa Hideko
    • Journal Title

      Materials Today Bio

      Volume: 20 Pages: 100627~100627

    • DOI

      10.1016/j.mtbio.2023.100627

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Thermoresponsive bio-affinity interfaces for temperature-modulated selective capture and release of targeted exosomes2023

    • Author(s)
      Nagase Kenichi、Yamazaki Kaichi、Maekawa Yutaro、Kanazawa Hideko
    • Journal Title

      Materials Today Bio

      Volume: 18 Pages: 100521~100521

    • DOI

      10.1016/j.mtbio.2022.100521

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Engineered Human Muscle Tissue from Multilayered Aligned Myofiber Sheets for Studies of Muscle Physiology and Predicting Drug Response2022

    • Author(s)
      Takahashi Hironobu、Wakayama Haruno、Nagase Kenichi、Shimizu Tatsuya
    • Journal Title

      Small Methods

      Volume: 7 Pages: 2200849~2200849

    • DOI

      10.1002/smtd.202200849

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A thermoresponsive cationic block copolymer brush-grafted silica bead interface for temperature-modulated separation of adipose-derived stem cells2022

    • Author(s)
      Nagase Kenichi、Okada Akari、Matsuda Junnosuke、Ichikawa Daiju、Hattori Yutaka、Kanazawa Hideko
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      Volume: 220 Pages: 112928~112928

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2022.112928

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermoresponsive block copolymer brush for temperature-modulated hepatocyte separation2022

    • Author(s)
      Nagase Kenichi、Kojima Naoto、Goto Mitsuaki、Akaike Toshihiro、Kanazawa Hideko
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry B

      Volume: 10 Pages: 8629~8641

    • DOI

      10.1039/D2TB01384C

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temperature-modulated antibody drug separation using thermoresponsive mixed polymer brush-modified stationary phase2022

    • Author(s)
      Nagase Kenichi、Ishii Saki、Takeuchi Ayako、Kanazawa Hideko
    • Journal Title

      Separation and Purification Technology

      Volume: 299 Pages: 121750~121750

    • DOI

      10.1016/j.seppur.2022.121750

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Chromatography columns packed with thermoresponsive-cationic-polymer-modified beads for therapeutic drug monitoring2022

    • Author(s)
      Nagase Kenichi、Takagi Hikaru、Nakada Hideo、Ishikawa Haruki、Nagata Yoshiko、Aomori Tohru、Kanazawa Hideko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 12847

    • DOI

      10.1038/s41598-022-16928-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 温度応答性高分子を用いたバイオ医薬品・治療用細胞の分離精製法の開発2022

    • Author(s)
      長瀬健一
    • Journal Title

      B&I バイオサイエンスとインダストリー

      Volume: 80 Pages: 268~269

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] パターン化温度応答性培養皿を用いた配向性間葉系幹細胞シートの開発2023

    • Author(s)
      倉持羽純,高橋宏信,David Grainger,花岡健二郎,長瀬健一
    • Organizer
      日本薬学会第143年会(札幌)
  • [Presentation] 温度応答性-肝細胞認識高分子による温度制御による肝細胞分離法2023

    • Author(s)
      長瀬健一,小島直人,後藤光昭,赤池敏宏,花岡健二郎,金澤秀子
    • Organizer
      日本薬学会第143年会(札幌)
  • [Presentation] 温度応答性高分子を用いた肝細胞クロマトグラフィーの開発2023

    • Author(s)
      松田潤之介, 稲永大夢, 後藤光昭, 赤池敏宏, 金澤秀子, 花岡健二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      日本薬学会第143年会(札幌)
  • [Presentation] 薬理作用を定量的に評価するための多層型ヒト骨格筋組織モデルの開発2023

    • Author(s)
      高橋宏信, 若山暖乃, 長瀬健一, 清水達也
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] 温度応答性高分子と肝細胞認識高分子を用いた肝細胞分離材料の開発2023

    • Author(s)
      長瀬健一,小島直人,後藤光昭,赤池敏宏,花岡健二郎,金澤秀子
    • Organizer
      第22回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] 温度応答性材料を用いたバイオセパレーション2023

    • Author(s)
      長瀬健一
    • Organizer
      第3回産学連携フォーラム
  • [Presentation] 細胞膜タンパク質とペプチドの相互作用を利用した細胞分離法の開発2022

    • Author(s)
      島根瑠霞、志村昌紀、金澤秀子、花岡健二郎、長瀬健一
    • Organizer
      第4回 生体膜デザインコンファレンス
  • [Presentation] ウイルスベクターの細胞膜認識機構を利用したウイルスベクター精製法の開発2022

    • Author(s)
      小暮利彦, 北澤早紀子, 金澤秀子, 花岡健 二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第4回 生体膜デザインコンファレンス
  • [Presentation] 肝細胞膜との相互作用を利用した細胞分離法の開発2022

    • Author(s)
      松田潤之介, 稲永大夢, 後藤光昭, 赤池敏宏, 金澤秀子, 花岡健二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第4回 生体膜デザインコンファレンス
  • [Presentation] パターニング培養皿を用いた配向性間葉系幹細胞シートの作製2022

    • Author(s)
      倉持羽純,高橋宏信,David Grainger,花岡健二郎,長瀬健一
    • Organizer
      第4回 生体膜デザインコンファレンス
  • [Presentation] 温度応答性-肝細胞認識高分子による温度制御型肝細胞分離材料の創製2022

    • Author(s)
      長瀬健一,小島直人,後藤光昭,赤池敏宏,花岡健二郎,金澤秀子
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] ポストインサーション法での温度応答性ポリマー修飾siRNA内包脂質ナノ粒子の作製2022

    • Author(s)
      壷井茉貴,山田創太,佐々木栄太,長瀬健一,花岡健二郎
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 細胞組織移植の効率化を目的とした血管新生因子徐放性ナノ粒子の開発2022

    • Author(s)
      永岡真凜、中野雄斗、山田創太、鵜頭理恵、金澤秀子、花岡健二郎、長瀬健一
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 機能性向上を目的とした配向性間葉系幹細胞シートの開発2022

    • Author(s)
      倉持羽純,高橋宏信,David Grainger,花岡健二郎,長瀬健一
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 生体適合性を持つ温度応答性高分子とアフィニティーリガンドによる細胞分離法の開発2022

    • Author(s)
      島根瑠霞、志村昌紀、金澤秀子、花岡健二郎、長瀬健一
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 機能性高分子を用いた温度応答型ウイルスベクター精製カラムの開発2022

    • Author(s)
      小暮利彦, 北澤早紀子, 金澤秀子, 花岡健 二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 温度応答性ポリマーを用いた肝細胞分離カラムの作製2022

    • Author(s)
      松田潤之介, 稲永大夢, 後藤光昭, 赤池敏宏, 金澤秀子, 花岡健二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 生体分子との相互作作用制御を実現する革新的な温度応答型水圏機能材料の創製2022

    • Author(s)
      長瀬健一
    • Organizer
      日本化学会秋季事業 第12回 CSJ化学フェスタ2022
    • Invited
  • [Presentation] 温度応答型肝細胞クロマトグラフィーの開発2022

    • Author(s)
      松田潤之介, 稲永大夢, 後藤光昭, 赤池敏宏, 金澤秀子, 花岡健二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第66会日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 温度応答性スピンカラムによる除タンパク処理法の開発2022

    • Author(s)
      國分茉莉花, 井上正和, 石澤佑太, 金澤秀子, 花岡健二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第66会日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 機能性高分子を用いたウイルスベクター精製カラムの開発2022

    • Author(s)
      小暮利彦, 北澤早紀子, 金澤秀子, 花岡健 二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第66会日本薬学会関東支部大会
  • [Presentation] 複合的な相互作用を制御する温度応答性ミックスモードクロマトグラフィーの開発2022

    • Author(s)
      長瀬健一, 渡辺真梨亜, 松本光祐, 善 文比古, 花岡健二郎, 金澤秀子
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
    • Invited
  • [Presentation] ナノ粒子表面のアルギニン密度制御による細胞内への薬物送達2022

    • Author(s)
      鈴木杏奈, 山田創太, 佐々木栄太, 長瀬健一, 花岡健二郎
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
  • [Presentation] 温度応答性高分子を用いた抗体医薬分離精製カラムの開発2022

    • Author(s)
      竹内 絢子、石井 咲樹、金澤 秀子、花岡 健二郎、長瀬 健一
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
  • [Presentation] 温度応答性高分子を用いた肝細胞分離カラムの開発2022

    • Author(s)
      松田潤之介, 稲永大夢, 後藤光昭, 赤池敏宏, 金澤秀子, 花岡健二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
  • [Presentation] 機能性高分子を用いたアデノ随伴ウイルスベクター精製カラムの開発2022

    • Author(s)
      小暮利彦, 北澤早紀子, 金澤秀子, 花岡健 二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      日本分析化学会第71年会
  • [Presentation] 細胞組織移植のための細胞増殖因子徐放性ナノ粒子の開発2022

    • Author(s)
      永岡真凜、中野雄斗、山田創太、鵜頭理恵、金澤秀子、花岡健二郎、長瀬 健一
    • Organizer
      第19回次世代を担う若手のためのフィジカルファーマフォーラム(PPF2022)
  • [Presentation] 温度に応答した高分子収縮を利用したアルギニン密度制御による薬物デリバリー2022

    • Author(s)
      山田創太, 佐々木栄太, 長瀬健一, 花岡健二郎
    • Organizer
      第19回次世代を担う若手のためのフィジカルファーマフォーラム(PPF2022)
  • [Presentation] 温度応答性高分子を用いた肝細胞分離カラムの開発2022

    • Author(s)
      松田潤之介, 稲永大夢, 後藤光昭, 赤池敏宏, 金澤秀子, 花岡健二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第19回次世代を担う若手のためのフィジカルファーマフォーラム(PPF2022)
  • [Presentation] 温度応答型ウイルスベクター精製カラムの開発2022

    • Author(s)
      小暮利彦, 北澤早紀子, 金澤秀子, 花岡健二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第19回次世代を担う若手のためのフィジカルファーマフォーラム(PPF2022)
  • [Presentation] アフィニティーリガンドと生体適合性高分子を用いた温度制御型細胞分離法の開発2022

    • Author(s)
      島根瑠霞、志村昌紀、金澤秀子、花岡健二郎、長瀬健一
    • Organizer
      第19回次世代を担う若手のためのフィジカルファーマフォーラム(PPF2022)
  • [Presentation] 温度応答性高分子界面による次世代医薬品の分離精製技術の創出2022

    • Author(s)
      長瀬 健一, 金澤 秀子
    • Organizer
      第71回高分子討論会
    • Invited
  • [Presentation] 細胞移植効率化を目指した血管新生因子徐放ナノ粒子の開発2022

    • Author(s)
      永岡真凜、中野雄斗、山田創太、鵜頭理恵、金澤秀子、花岡健二郎、長瀬 健一
    • Organizer
      第71回高分子討論会
  • [Presentation] 細胞認識ペプチドと温度応答型生体適合性高分子を用いた細胞分離法の開発2022

    • Author(s)
      島根瑠霞、志村昌紀、金澤秀子、花岡健二郎、長瀬健一
    • Organizer
      第71回高分子討論会
  • [Presentation] 温度応答性高分子を用いた除タンパク用スピンカラムの開発2022

    • Author(s)
      國分 茉莉花、井上 正和、石澤 佑太、金澤 秀子、花岡 健二郎、長瀬 健一
    • Organizer
      第34回バイオメディカル分析科学シンポジウム (BMAS2022)
  • [Presentation] 複合的な相互作用を制御する温度応答性アニオン交換ミックスモードカラムの創製2022

    • Author(s)
      長瀬健一, 松本光祐, 花岡健二郎, 金澤秀子
    • Organizer
      第34回バイオメディカル分析科学シンポジウム (BMAS2022)
  • [Presentation] 温度応答性アデノ随伴ウイルスベクター精製カラムの開発2022

    • Author(s)
      小暮利彦, 北澤早紀子, 金澤秀子, 花岡健 二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第29回クロマトグラフィーシンポジウム(石垣)
  • [Presentation] 温度応答性ポリマーを用いた肝細胞分離カラムの開発2022

    • Author(s)
      松田潤之介, 稲永大夢, 後藤光昭, 赤池敏宏, 金澤秀子, 花岡健二郎, 長瀬健一
    • Organizer
      第29回クロマトグラフィーシンポジウム(石垣)
  • [Presentation] 複合的な相互作用による温度応答性ミックスモードカラムの創製2022

    • Author(s)
      長瀬健一, 渡辺真梨亜, 善 文比古, 松本光祐, 花岡健二郎, 金澤秀子
    • Organizer
      第29回クロマトグラフィーシンポジウム(石垣)
  • [Presentation] 温度応答性ブロックコポリマーブラシを用いた臍帯由来幹細胞の分離精製2022

    • Author(s)
      長瀬 健一、太田 歩、金澤 秀子
    • Organizer
      第71回高分子学会年次大会
  • [Presentation] 細胞認識ペプチドを用いた感温性ブロックコポリマーブラシによる細胞分離2022

    • Author(s)
      長瀬健一, 志村 昌紀, 島根 瑠霞, 金澤 秀子
    • Organizer
      第71回高分子学会年次大会
  • [Presentation] 温度制御により臍帯(へその緒)から幹細胞を精製する機能性界面の開発2022

    • Author(s)
      長瀬 健一、太田 歩、廣谷 正、金澤 秀子
    • Organizer
      第82回分析化学討論会
  • [Presentation] 温度応答性高分子と抗体認識高分子を用いた抗体分離法の開発2022

    • Author(s)
      竹内 絢子、石井 咲樹、金澤 秀子、花岡 健二郎、長瀬 健一
    • Organizer
      第82回分析化学討論会
  • [Presentation] 温度応答性高分子を用いたスピンカラムによる除タンパク法の開発2022

    • Author(s)
      國分 茉莉花、井上 正和、石澤 佑太、金澤 秀子、花岡 健二郎、長瀬 健一
    • Organizer
      第82回分析化学討論会
  • [Presentation] 機能性バイオインターフェイスによるバイオ医薬品・治療用細胞の精製技術の開発2022

    • Author(s)
      長瀬健一
    • Organizer
      バイオインダストリー奨励賞受賞者企画講演会 第2弾
    • Invited
  • [Book] バイオプロセスを用いた有用性物質生産技術2022

    • Author(s)
      長瀬健一 他73名、技術情報協会 (編集)
    • Total Pages
      553
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-904-0

URL: 

Published: 2023-12-25  

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