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2021 Fiscal Year Research-status Report

細胞機能を最大限に引き出す革新的機能性界面の開発

Research Project

Project/Area Number 21KK0199
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) 高橋 宏信  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (00710039)
有坂 慶紀  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70590115)
山田 創太  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 特任助教 (00847379)
Project Period (FY) 2021-10-07 – 2025-03-31
Keywords温度応答性高分子 / 機能性界面 / バイオ界面 / 細胞組織 / 幹細胞 / 再生医療 / 組織工学
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、米国ユタ大学との国際共同研究により、再生医療に用いる幹細胞組織を作製するための機能性バイオ界面を開発することを目的としている。
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)を細胞培養皿表面に修飾して作製した機能性バイオ界面、および、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミドと細胞非接着領域として親水性のポリアクリルアミドをラインパターン状に修飾して作製した機能性バイオ界面を作製した。
作製した機能性バイオ界面を用いて、臍帯由来間葉系幹細胞、骨髄由来間葉系幹細胞、脂肪由来間葉系幹細胞の細胞組織の検討を行った。ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)のみを修飾した機能性バイオ界面では、タンパク質コーティングの量や、細胞播種密度を調節することで、間葉系幹細胞組織を作製することができた。
また、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)とポリアクリルアミドをライン状にパターニングして作製した機能性バイオ界面では、幹細胞が配向して組織化されることが確認できた。また、三種類の間葉系幹細胞の比較では、骨髄由来間葉系幹細胞は配向しやすく、臍帯由来間葉系幹細胞、脂肪由来間葉系幹細胞は配向しにくい傾向が確認された。そこで、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)とポリアクリルアミドのラインパターンの間隔や、ポリアクリルアミドの修飾量を制御することで、臍帯由来間葉系幹細胞、脂肪由来間葉系幹細胞の配向性を確認することができた。

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機能性バイオ界面の作製、および、作製した機能性バイオ界面を用いた間葉系幹細胞組織の作製に着手し、間葉系幹細胞組織を配向させる機能性バイオ界面の各種条件を検討することができた。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。

Strategy for Future Research Activity

令和四年度は、令和三年度に引き続き間葉系幹細胞の機能向上を促す機能性バイオ界面の作製を行う。さらに、細胞との親和性を促す因子を機能性バイオ界面に導入することで、間葉系細胞組織作製を効率化する試みを行う。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染拡大の影響により、研究代表者が米国ユタ大学へ行くことができなかった。そのため、当初予定していた出張旅費、滞在費が不要となったため。次年度以降にユタ大学への出張費用、滞在費などに使用する予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

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

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Utah
  • [Presentation] 機能性界面を用いたバイオ医薬品・治療用細胞の革新的分離精製法の開発2021

    • Author(s)
      長瀬健一
    • Organizer
      第5回バイオインダストリー奨励賞講演会
    • Invited
  • [Presentation] 温度応答性肝細胞分離カラムの開発2021

    • Author(s)
      松田潤之介, 稲永大夢, 後藤光昭, 赤池敏宏, 金澤秀子, 長瀬健一
    • Organizer
      第32回クロマトグラフィー科学会議 (野田)
  • [Presentation] 温度制御型幹細胞クロマトグラフィーの開発2021

    • Author(s)
      長瀬健一, 枝常吾郎, 金澤秀子
    • Organizer
      第32回クロマトグラフィー科学会議 (野田)
  • [Presentation] 細胞シート積層技術によるヒト骨格筋組織の作製と収縮力測定による機能評価2021

    • Author(s)
      高橋宏信, 若山暖乃, 長瀬健一, 清水達也
    • Organizer
      第43回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] 細胞認識ペプチドを用いた温度制御型細胞分離法の開発2021

    • Author(s)
      長瀬健一, 志村昌紀, 島根瑠霞, 金澤 秀子
    • Organizer
      第43回日本バイオマテリアル学会大会
  • [Presentation] Cell Separation Column using Thermoresponsive Block Copolymer Brush Modified Silica Bead as Packing Materials2021

    • Author(s)
      Kenichi Nagase, Goro Edatsune, Hideko Kanazawa
    • Organizer
      8th Asian Biomaterials Congress, (8th ABMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Temperature-modulated cell separation column using thermoresponsive cationic copolymer modified beads2021

    • Author(s)
      Kenichi Nagase, Daimu Inanaga, Aya Mizutani Akimoto, Hideko Kanazawa
    • Organizer
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2021 (PacifiChem2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 創薬研究への応用を目指した細胞シート積層技術によるヒト骨格筋組織モデルの作製2021

    • Author(s)
      高橋宏信, 若山暖乃, 長瀬健一, 清水達也
    • Organizer
      第21回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] 間葉系幹細胞のラベルフリー分離を実現する細胞分離カラムの開発2021

    • Author(s)
      長瀬健一, 枝常吾郎, 金澤秀子
    • Organizer
      第21回日本再生医療学会総会
  • [Presentation] 温度応答性肝細胞分離クロマトグラフィーの開発2021

    • 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142年会 (名古屋)

URL: 

Published: 2022-12-28  

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