| 研究課題/領域番号 |
09680847
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
渡辺 昭彦 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (30126263)
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| 研究分担者 |
石原 一彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (90193341)
岩崎 泰彦 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教授 (90280990)
中林 宣男 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (30014020)
鈴木 嘉昭 理化学研究所, 表面解析室, 技師
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1998年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1997年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | MPC共重合体 / 生体適合性 / 細胞培養 / たんぱく質吸着 / Ne イオン照射 / サイトカイン産生 / Neイオン照射 / 医用ポリマー / MPCポリマー / 傾斜細胞応答性材料 / 生体適合性材料 / 高機能性材料の合成 / イオン注入材料表面 / 電子顕微鏡 |
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| 研究概要 |
リン脂質極性基を有するポリマー(MPCポリマー)被覆表面のMPCユニットの量を変えることにより浮遊性の細胞に限らず接着依存性細胞においても細胞の接着を制御できることがわかった。吸水平衡に達したPMB30表面では生理活性たんぱく質の吸着が抑制され、細胞表面のレセプターが異物としてMPC表面を認識しないためと考えられる。PMB30表面上に接着できず浮遊している細胞は、休眠しているような状態にあると考えられ、適当な基質に播種しなおすと正常に接着・増殖することを確認した。材料表面に接着した細胞の機能を遺伝子発現から解析する手法を生体適合性評価に適用した結果、PMB30では細胞に与える刺激の目安となるサイトカインの産生が起こらないことがわかった。これは細胞側のレセプターがMPC表面を異物として認識しないためと解釈できる。この細胞の機能を遺伝子発現から解析する新しい評価法は細胞の接着性、増殖率、形態変化から材料の生体適合性を評価する手法に代わる画期的な評価法であるばかりでなく、有用物質産生の指標を遺伝子発現のレヘルで解析することに結びつく重要な成果といえる。イオンビーム照射法により材料表面に存在するMPCユニットの分布を制御し、局所的に細胞応答性の異なる材料を作成し繊維芽細胞の培養を行った。PMCユニットが多くイオンビーム照射を受けない領域では細胞の接着・伸展は認められなかった。イオン照射により表面のMPCユニットが失われた結果、生理活性たんぱく質の吸着がおこり、それを介して細胞の接着が起こるためと解釈され、細胞はリガンドに沿って接着、増殖することがわかった。
以上のように、MPCポリマーをベースとして細胞応答性の異なる材料を作成し、生体適合性発現のメカニズムの解明を行ってきた。その結果、細胞機能を遺伝子発現の解明の手法を利用した新しい材料評価法の開発、細胞接着を制御できる材料の開発などに結びつく成果が得られ、さらに優れた機能を有する新たな医用材料の創成、組織培養基材や培養法の開発の基盤となる情報が得られた。
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