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2021 Fiscal Year Annual Research Report

エラスチン系ハイドロゲルの創製:粘弾性特性と細胞挙動

Research Project

Project/Area Number 19H04467
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

鳴瀧 彩絵  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10508203)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsナノバイオ / 生体材料 / ポリペプチド / エラスチン / ゲル
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに、二重疎水性エラスチン類似ポリペプチドGPGが形成するハイドロゲルの動的粘弾性特性(時間依存性、ひずみ依存性、周波数依存性、チクソトロピー性)をレオメーターを用いて明らかにした。さらに、ゲルの網目成分であるGPGナノファイバーを化学架橋したときのチクソトロピー性の変化から、ゲルの自己修復特性(高ひずみ条件で液状化させたのち、低ひずみ条件でゲルの状態を回復した際の、初期ゲルの貯蔵弾性率に対する自己修復ゲルの貯蔵弾性率)の向上を確認した。
本年度は、ゲルに包埋した臓腺癌細胞PANC-1が、GPGに細胞接着性配列GRGDSを付加した誘導体であるGPG3のハイドロゲル中で増殖性を持つことを確認した。細胞接着性配列を持たないGPGゲル中ではPANC-1の増殖は見られなかったものの、細胞は培養1週間後にも生存しており、スフェロイドを形成した。ゲルのチクソトロピー性を利用して、温和なピペッティング操作のみでスフェロイドをゲルから単離できた。さらに、動的粘弾性測定により、ゲルに細胞を包埋した複合体では、貯蔵弾性率および自己修復特性がゲル単独の場合と比較して向上することを見出した。細胞の混合によるレオロジー特性の向上はコラーゲンゲルでは見られず、GPGゲルに特異的であったことから、本エラスチン類似ポリペプゲルの特色の一端を明らかにできたと言える。さらに、GPGゲルへのヒト皮膚線維芽細胞の包埋と培養にも成功した。
以上の成果の一部について特許出願を行った。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 9 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] アイントホーヘン工科大学(オランダ)

    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      アイントホーヘン工科大学
  • [Presentation] ソフトマテリアル自己組織化の理解と材料創製への応用2022

    • Author(s)
      鳴瀧彩絵
    • Organizer
      化学工学会第87年会
    • Invited
  • [Presentation] 組換エラスチンによる超分子ナノファイバーの創製と応用2022

    • Author(s)
      鳴瀧彩絵
    • Organizer
      繊維学会 新研究委員会設立シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 合成タンパク質の機能制御と医療応用2022

    • Author(s)
      鳴瀧彩絵
    • Organizer
      高分子計算機科学研究会「バイオ・ソフトマターの基礎と応用」
    • Invited
  • [Presentation] エラスチンの機能を再現する人工タンパク質の開発2022

    • Author(s)
      鳴瀧彩絵
    • Organizer
      新技術説明会
    • Invited
  • [Presentation] Elastin-Inspired Protein Nanofibers and Hydrogels with Tailored Functionalities2021

    • Author(s)
      Ayae Sugawara-Narutaki
    • Organizer
      32nd 2021 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2021)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] タンパク質ナノファイバーからなるハイドロゲルの創製・分析・応用2021

    • Author(s)
      鳴瀧彩絵
    • Organizer
      分析化学会 2021年度愛知地区講演会
    • Invited
  • [Presentation] Self-Assembled Nanofibers of Elastin-Like Polypeptides as a Platform for Cell Studies2021

    • Author(s)
      Ayae Sugawara-Narutaki
    • Organizer
      Pacifichem2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Self-Assembled Nanofibers from Synthetic Elastin: Approach Toward the Development of Tissue-Engineered Vascular Grafts2021

    • Author(s)
      Ayae Sugawara-Narutaki
    • Organizer
      Pacifichem2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Preparation of Nanorods by Cooperative Assembly of Two Temperature-Responsive Polypeptides2021

    • Author(s)
      Shoya Ono, Duc H.T. Le, Jin Nakamura, Chikara Ohtsuki, Ayae Sugawara-Narutaki
    • Organizer
      The 43rd Annual Meeting of the Japanese Society for Biomaterials, The 8th Asian Biomaterials Congress (43JSB&8ABMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Responses of Platelets and Endothelial Cells to Self-Assembled Nanofibers of Elastin-Like Polypeptides2021

    • Author(s)
      Ayae Sugawara-Narutaki, Kazuki Natsume, Jin Nakamura, Kazuhide Sato, Chikara Ohtsuki
    • Organizer
      The 43rd Annual Meeting of the Japanese Society for Biomaterials, The 8th Asian Biomaterials Congress (43JSB&8ABMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] タンパク質ナノファイバー分散液の特異な粘弾性とバイオマテリアル応用2021

    • Author(s)
      鳴瀧彩絵,杉岡祐輔,林 知則,中村 仁,大槻主税
    • Organizer
      第50回医用高分子シンポジウム
  • [Presentation] 二種の温度応答性ポリペプチドの共集合によるナノロッドの創製2021

    • Author(s)
      尾野将也,Duc H. T. Le,中村仁,大槻主税,鳴瀧彩絵
    • Organizer
      ナノ学会第19回大会
  • [Presentation] ソフトマテリアルの自己組織化による材料創製 -研究も人生もフレキシブルに-2021

    • Author(s)
      鳴瀧彩絵
    • Organizer
      生物工学会 生物工学若手研究者の集い(若手会)夏のオンラインセミナー2021
    • Invited
  • [Book] 自己組織化タンパク質ナノファイバーのバイオマテリアル応用 in 最先端ナノライフシステム研究2022

    • Author(s)
      鳴瀧彩絵(分担執筆)
    • Total Pages
      233
    • Publisher
      丸善プラネット
  • [Remarks] 鳴瀧研究室

    • URL

      https://softmater.energy.nagoya-u.ac.jp/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞培養又は増殖基材2022

    • Inventor(s)
      鳴瀧彩絵, 大槻主税, 中村仁, 林知則
    • Industrial Property Rights Holder
      鳴瀧彩絵, 大槻主税, 中村仁, 林知則
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-063856

URL: 

Published: 2022-12-28  

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