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2014 Fiscal Year Research-status Report

細胞認識因子を組み込んだインテリジェント型細胞分離基材の開発

Research Project

Project/Area Number 26420714
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

長瀬 健一  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (10439838)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords温度応答性 / インテリジェント界面 / 細胞分離 / 高分子ブラシ / 幹細胞
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では細胞を選択的に接着させる温度応答型インテリジェント界面の設計を目的としている。平成26年度の研究期間において以下の検討をおこなった。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)(PIPAAm)に三級アミンの正荷電を有するモノマーであるN,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPAAm)、および4級アミンの正荷電を有する(3-アクリルアミドプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド(APTAC)を、疎水性のモノマーであるtert-ブチルアクリルアミド(tBAAm)と共重合した三元共重合体P(IPAAm-co-DMAPAAm-co-tBAAm)、P(IPAAm-co-APTAC-co-tBAAm)の高分子ブラシをガラス基板上に作製した。これらの高分子ブラシにヒト骨髄由来間葉系幹細胞hbmMSCとヒト皮膚線維芽細胞(NHDF)およびヒト骨髄由来細胞群を播種したところ、37℃において、hbmMSCのみ強い接着挙動を示し、他の細胞は弱い接着挙動、もしくは非接着の挙動を示した。また、温度を20℃に下げたところ、接着していたhbmMSCが高分子ブラシから脱着し回収することができた。これにより作製したP(IPAAm-co-DMAPAAm-co-tBAAm)ブラシ、およびP(IPAAm-co-APTAC-co-tBAAm)ブラシを用いることで、hbmMSCと他の細胞との温度変化のみによる分離が可能であることが示された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の目的である細胞認識リガンドの導入には至っていないが、温度応答型カチオン性高分子ブラシにより選択的に間葉系幹細胞を接着・脱着させるバイオインターフェイスの構築が実現できているため。

Strategy for Future Research Activity

今後は、作製した温度応答性バイオインターフェイスへの細胞認識リガンドの導入に取り掛かると同時に、細胞分離デバイスの設計も合わせておこなう。

Causes of Carryover

本年度では、正荷電を有する温度応答性高分子ブラシの設計で消耗品を使用したが、細胞認識リガンドの使用までに至らなかった。このため予想よりも消耗品費の使用額が少なかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度は消耗品費として多種の細胞認識リガンドを購入し使用する予定である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Thermoresponsive Cationic Copolymer Brushes for Mesenchymal Stem Cell Separation2015

    • Author(s)
      Kenichi Nagase, Yuri Hatakeyama, Tatsuya Shimizu, Katsuhisa Matsuura, Masayuki Yamato, Naoya Takeda, Teruo Okano
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 16 Pages: 532-540

    • DOI

      10.1021/bm501591s

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 精密重合法によるナノ・バイオインターフェイスの構築とバイオセパレーションへの応用2014

    • Author(s)
      長瀬健一
    • Organizer
      第36回 日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-11-18 – 2014-11-18
    • Invited
  • [Presentation] Thermoresponsive Proteins and Cells Separation Materials Possessing Precisely Designed Polymer Brushes2014

    • Author(s)
      Kenichi Nagase, Teruo Okano
    • Organizer
      IUMRS-International Conference in Asia (IUMRS-ICA 2014)
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      2014-08-26 – 2014-08-26
    • Invited
  • [Presentation] ナノ・バイオインターフェイスの設計と生体物質との相互作用制御2014

    • Author(s)
      長瀬健一
    • Organizer
      分子ナノテクノロジー第174委員会・第47回研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-06-02 – 2014-06-02
    • Invited

URL: 

Published: 2016-05-27  

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