2021 Fiscal Year Research-status Report
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21K20514
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
宮島 浩樹 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 特任教員(助教) (80905589)
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| Project Period (FY) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 細胞足場 / ハイドロゲル / 幹細胞 / 細胞分化 / 光制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生医療技術の進展のため、細胞分化の自在なコントロールや目的の機能を発現した細胞集団の獲得など、細胞機能を人為的に制御する技術開発が求められている。生体内の細胞足場は細胞を取り巻く周辺環境を調整し、細胞の生理活性や機能を支持する上で重要な役割を果たしている。機能性細胞足場を構築し、細胞分化を制御することができれば、材料工学的な側面から組織再生や細胞分化機構の解明など再生医療研究に広く貢献できる技術開発として期待できる。本研究では光刺激によって機能化する細胞足場を開発し、作製した材料を間葉系幹細胞の細胞足場材として応用することで、培養する幹細胞の周辺環境の調整を介した細胞分化制御法の確立を目的とした。初年度となる2021年度は光刺激によって構造が変化する光応答性化合物を合成した。また、高い生体適合性を示し、細胞足場として広く研究応用されているゼラチン誘導体に着目し、そのゼラチン誘導体に対して光応答性化合物を導入したハイドロゲルを作製した。得られたハイドロゲルに光刺激を付与することで、ハイドロゲル中からの物質放出を解析し、評価した。ハイドロゲルに対する光刺激付与時間とハイドロゲル内からの物質放出の関係性について調査し、目的のハイドロゲルを細胞足場として応用した場合のモデルとなる実験系を構築した。また、ハイドロゲル内に細胞分化誘導因子を導入するため、光応答性化合物と細胞分化因子を組み合わせた化合物を設計し、目的の化合物合成に向けた反応条件の検討を行った。
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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
目的の光応答性ハイドロゲル細胞足場の作製を進めており、光刺激によるハイドロゲル内からの物質放出モデルとなる実験系を構築することができた。設計した材料の作製およびその評価を着実に進めることができており、当初の計画通りに順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
光応答性化合物に細胞分化因子を導入した化合物の合成条件を確立し、目的の化合物を合成する。続いて、細胞分化因子を導入した光応答性化合物とゼラチン誘導体を組み合わせたハイドロゲルを作製し、光刺激によるハイドロゲルからの細胞分化誘導因子の放出について調査する。ハイドロゲルの組成や光照射時間などの条件の最適化検討を行った後、ハイドロゲルを間葉系幹細胞の細胞足場として応用し、そのときの細胞分化能について調査する。
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