• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

アトリソグラフィーによる細胞制御デバイスの作製と再生医工学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17651084
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関東京農工大学

研究代表者

渡辺 敏行  東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (10210923)

研究分担者 赤池 敏宏  国立大学法人東京工業大学, 大学院生命理工学研究科, 教授 (30101207)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードアトリソグラフィー / 高分子ゲル / 二光子励起重合 / 再生医工学 / 細胞外マトリックス / ハイドロゲル / 細胞牽引力 / マイクロニードルアレイ / 増殖・分化
研究概要

本研究では100nmx100nmx100nm(10^<-18>l:アトリットル)の分解能を有するアトリソグラフィーを利用し、細胞の張力を測定、あるいは細胞の機能を制御するデバイスを創成し、細胞の増殖や分化のメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行った。
親水性を有し、かつ2光子吸収断面積の大きなアゾメチン系二光子励起重合開始剤を合成した。我々が開発したアゾメチン誘導体の2光子吸収断面積は従来の親水性開始剤の約5倍あることが判明した。
合成した開始剤が2光子励起による高分子の微細加工に適しているかを判断するため、二光子励起用の増感剤の時間分解の蛍光スペクトルを測定することにより、どのような電子緩和状態を経て、モノマーが重合するのかを明らかにした。その結果、ドナー性の置換基を有するアゾメチン誘導体がハイドロゲルの重合に適していることを見いだした。
2光子励起重合により、2-ヒドロキシエチルアクリレート(HEA)からなるマイクロニードルアレイを合成した。マイクロニードルアレイの太さは約0.8μm、長さ7μm、間隔は5μmであった。ポストの弾性率は架橋剤の導入率により0.3kPa〜40kPaの範囲で制御できた。また、温度応答性のポリアクリルアミドを用いたマイクロニードルアレイの作製にも成功した。
HEAのマイクロニードルアレイ上でSwis-3T3細胞を培養し、細胞が発生する牽引力を測定した。この時得られた牽引力はバルク平面基板上の細胞が発する牽引力の1/1000であった。ニードルの変位から細胞の牽引力の2次元in-situ計測に成功した。
ニードルアレイ上の細胞は代謝や細胞分裂が活発になるのみならず、さらにマイクロニードルアレイの弾性率とニードルの間隔を制御すると、任意の方向に細胞の移動を制御できることを見いだした。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 図書 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Photochemical control of network structure in gels and photo-induced changes in their viscoelastic properties2007

    • 著者名/発表者名
      N.Hosono, H.Furukawa, Y.Masubuchi, T.Watanabe, K.Horie
    • 雑誌名

      Colloid. Sur. B : Biointerfaces 56

      ページ: 285-289

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Light induced formation of curved needle texture by circular polarized light irradiation on a discotic liquid crystal liquid crystal containing a racemic chromium complex2006

    • 著者名/発表者名
      N.Anzai, H.Kurihara., M.Sone, H.Furukawa, T.Watanabe, K.Horie, S.Kumar
    • 雑誌名

      Liq. Cryst 33

      ページ: 671-679

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Reversible thermosensitive recording of fluorescent images (TRF)2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hirata, T.Watanabe
    • 雑誌名

      Adv. Mater. 18

      ページ: 2725-2729

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A simple combined floating and anchored collagen gel for enhancing mechanical strength of culture system.2006

    • 著者名/発表者名
      I.Harada, SG.Kim, CS.Cho, H.Kurosawa, T.Akaike
    • 雑誌名

      J. Bio. Mater. Res. Part A 19(3)

      ページ: 419-424

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Galactose-carying polymers as extracellular matrices for liver tissue engineering2006

    • 著者名/発表者名
      CS.Cho, SJ.Seo, IK.Park, SH.Kim, TH.Kim, T.Hoshiba, I.Harada, T.Akaike
    • 雑誌名

      Biomaterials 27(4)

      ページ: 576-585

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] フォトメカニカルアクチュエーター・光照射により曲がる材料2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺敏行, 吉川真由美, 古川英光, 堀江一之
    • 雑誌名

      光アライアンス 17(4)

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ハイブリッドポリマーを利用した新規偏光素子2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺敏行, 林秀樹, 戸谷健朗, 斉藤憲明
    • 雑誌名

      光アライアンス 17(5)

      ページ: 38-43

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 超臨界CO_2プラズマによるナノ炭素材料合成2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺敏行, 須賀陽介, 曽根正人
    • 雑誌名

      NEW DIAMOND 83(10)

      ページ: 28-29

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Determination of Electron Transfer Mechanism of Two-photon-induced Polymerization via an Efficient Way : One-photon Process2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Lu, T.Watanabe
    • 雑誌名

      Proc.of SPIE 5935

      ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of elastic substrates for tissue engineering by two-photon initiated polymerization2005

    • 著者名/発表者名
      N.Kimura, K.Totani, T.Watanabe, I.Harada, A.Oguni, T.Akaike
    • 雑誌名

      Nonlinear Opt.Quantum Opt. 34

      ページ: 203-206

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photo dynamic therapy of cancer by photo-sensitive nano-particles2005

    • 著者名/発表者名
      T.Watanabe, M.Tsubouchi, K.Totani, K.Kamata, Y.Iwase, K.Kondo, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Nonlinear Opt.Quantum Opt. 34

      ページ: 271-274

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of main chain of NLO polymers on second-order nonlinear optical properties2005

    • 著者名/発表者名
      S.Kanai, K.Totani, T.Watanabe, T.Ogawa
    • 雑誌名

      Nonlinear Opt.Quantum Opt. 34

      ページ: 107-110

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel polarizer based on anisotropic light scattering2005

    • 著者名/発表者名
      K.Totani, Y.Kazama, H.Hayashi, T.Watanabe
    • 雑誌名

      Nonlinear Opt.Quantum Opt. 34

      ページ: 223-226

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly efficient two-photon adsorbing chromophore based on phenyleneethynylene moieties2005

    • 著者名/発表者名
      J.Y.Kim, S.-W.Kang, K.-S.Lee, F.Hasegawa, T.Watanabe
    • 雑誌名

      Nonlinear Opt.Quantum Opt. 34

      ページ: 175-178

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Characterization of novel two-photon chromophore for two-photon initiated polymerization2005

    • 著者名/発表者名
      T.Iwata, Y.Lu, K.Totani, F.Hasegawa, T.Watanabe
    • 雑誌名

      Nonlinear Opt.Quantum Opt. 34

      ページ: 187-190

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] ナノオプティクス・ナノフォトニクスのすべてーナノ光技術の基礎から実用まで((分担執筆)マルチフォトン吸収) (監修 河田聡)2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺 敏行
    • 出版者
      フロンティア出版
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] "ファイバー"スーパーバイオミメティクス(分担執筆)(第4編第3章第2 フォトニック結晶ファイバー)(本宮達也編)2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺 敏行
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] "ファイバー"スーパーバイオミメティクス(分担執筆)(第5編第2章節5 ナノ構造制御ファイバーを利用した偏光素子および微小光学素子)(本宮達也編)2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺 敏行
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 特許権

    • 発明者名
      長澤敦, 藤澤克也, 渡辺敏行
    • 権利者名
      東京農工大学, クラレ
    • 産業財産権番号
      2005-356025
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

URL: 

公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi