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グラフェンを用いた硬/軟ハイブリッド基質によるヒト間葉系幹細胞の分化誘導

研究課題

研究課題/領域番号 17K05009
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料工学
研究機関日本工業大学

研究代表者

伴 雅人  日本工業大学, 基幹工学部, 教授 (70424059)

研究分担者 沖川 侑揮  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (50635315)
石原 正統  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (70356450)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードグラフェン / 幹細胞 / 増殖 / 分化 / 神経 / ナノ材料 / 細胞足場
研究成果の概要

超高弾性率・導電率という特異な特性を持つグラフェンを付着させた軟質基質を伸展することでグラフェンを微細なドメインに断片化させた「硬/軟ハイブリッド基質」を作製し、これを用いたヒト間葉系幹細胞の培養試験を実施した。弾性率の異なる基板や基本培地のほか神経分化誘導培地での培養などの様々な条件において、グラフェンが、大きな細胞増殖促進効果をもつことを明らかにした。細胞分化に関してはグラフェンには明らかな誘導効果は見られなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞足場として使用する基質の表面にグラフェンを付着させることで、ヒト間葉系幹細胞を大幅に増殖させることできることが明らかになった。この効果は、基質が軟質なPDMSだけでなくガラス基板においても、また、基本培地のほか分化誘導培地を使用した場合においても認められた。このことは、グラフェンが、ヒト間葉系幹細胞細胞の高効率な増殖用足場として使用できる可能性を示しており、培養時間の短縮を図るための有力なツールになることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Extracting Carrier Mobility Using a Photoinduced Charge Transfer Reaction: From conducting polymers to nanocarbon materials2020

    • 著者名/発表者名
      Lingyun Lyu, Kazuhiro Kirihara, Yuki Okigawa, Masataka Hasegawa, Wuxiao Ding, Ying Wang, Masakazu Mukaida, Ying Zhou, Qingshuo Wei
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 78 ページ: 105615-105615

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2020.105615

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グラフェン2020

    • 著者名/発表者名
      石原正統、水谷亘、山田貴壽、沖川侑揮、長谷川雅考
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 71 ページ: 189-189

    • NAID

      130007883207

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of Arrayed Microwells with Wrinkle Microstructure by Ink-jet and Diamond-like Carbon Thin Film Deposition Process2019

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ban, Yuuya Kogi, Taichi Hirose
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering B

      巻: 249 ページ: 114422-114422

    • DOI

      10.1016/j.mseb.2019.114422

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of diamond-like carbon thin film and wrinkle microstructure on cell proliferation2018

    • 著者名/発表者名
      Ban Masahito、Tobe Satoshi、Takeuchi Louie
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 90 ページ: 194-201

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2018.10.021

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] DLC薄膜を用いたナノプラスチックの神経細胞毒性評価2020

    • 著者名/発表者名
      伴雅人、下田亮太
    • 学会等名
      表面技術協会第141回講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カーボン系薄膜パターニング基板の作製2020

    • 著者名/発表者名
      下田亮太、石原正統、沖川侑揮、伴雅人
    • 学会等名
      表面技術協会第141回講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Behaviors of Mesenchymal Stem Cells on Graphene Attached Soft Material Structure2019

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ban, Ryouta Shimoda, Masatou Ishihara, Yuki Okigawa
    • 学会等名
      Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society - AP Chapter and the 7th Asian Biomaterials Congress (TERMIS-AP + ABMC7 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DLC薄膜成膜微細凹凸構造を用いた間葉系幹細胞の培養における効果2019

    • 著者名/発表者名
      伴雅人、竹上優
    • 学会等名
      第39回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DLC成膜微細凹凸構造による神経芽細胞腫の培養2019

    • 著者名/発表者名
      伴雅人、陳静
    • 学会等名
      表面技術協会第140回講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 断片化したCVDグラフェン転写PDMS基板によるヒト間葉系幹細胞の培養評価2019

    • 著者名/発表者名
      下田亮太、石原正統、沖川侑揮、伴 雅人
    • 学会等名
      表面技術協会第140回講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜の細胞足場への応用2019

    • 著者名/発表者名
      伴雅人
    • 学会等名
      29th Annual Meeting of MRS-Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] グラフェン付着ソフトマテリアルの細胞増殖への効果2019

    • 著者名/発表者名
      下田亮太、石原正統、沖川侑揮、伴 雅人
    • 学会等名
      29thAnnual Meeting of MRS-Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高品質プラズマCVDグラフェン2019

    • 著者名/発表者名
      石原正統、沖川侑揮、伴雅人、長谷川雅考
    • 学会等名
      29th Annual Meeting of MRS-Japan
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CVDグラフェンによる ヒト間葉系幹細胞の増殖2019

    • 著者名/発表者名
      下田亮太、石原正統、沖川侑揮、伴雅人
    • 学会等名
      グラフェン・酸化グラフェン合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Thermoelectric Characteristics of Graphene for Recovery of Low Temperature Waste Heat2019

    • 著者名/発表者名
      J. Kihara, M. Ishihara, Y. Okigawa, S. Koura
    • 学会等名
      Thermoelectric Characteristic
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between Mobility and Raman Spectra for Plasma CVD Graphene on HTHP h-BN2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Okigawa, T. Yamada, M. Hasegawa, K. Watanabe, T. Taniguchi
    • 学会等名
      Recent Progress in Graphene and Two-dimensional Materials Research Conference (RPGR2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dry Transfer of Chemical Vapor Deposition Graphene onto Silicon Wafers Treated by Silan Coupling Agents2019

    • 著者名/発表者名
      M. Ishihara, M. Hasegawa
    • 学会等名
      European Graphene Forum 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラマン分光法を用いたCVDグラフェンの移動度散乱機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      沖川侑揮、谷口尚、渡邊賢司、長谷川雅考、山田貴壽
    • 学会等名
      第33回ダイヤモンドシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アミノシランで処理したシリコンウェハへのCVDグラフェンの転写と評価2019

    • 著者名/発表者名
      石原正統、長谷川雅考
    • 学会等名
      表面技術協会第140回講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] DLC成膜微細凹凸構造によるヒト間葉系幹細胞の分化2019

    • 著者名/発表者名
      伴雅人、竹上優
    • 学会等名
      表面技術協会第139回講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] CVDグラフェン転写PDMS基板によるヒト間葉系幹細胞の分化2019

    • 著者名/発表者名
      下田亮太、石原正統、沖川侑揮、長谷川雅考、伴雅人
    • 学会等名
      表面技術協会第139回講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] パターニング成膜されたDLC薄膜によるヒト間葉系幹細胞の挙動制御2019

    • 著者名/発表者名
      竹上優、伴雅人
    • 学会等名
      表面技術協会第139回講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Stem Cell Behavior Control by Surface Wave Plasma CVD Graphene Attached on PDMS2018

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ban, Masatou Ishihara, Yuki Okigawa, Masataka Hasegawa
    • 学会等名
      International Conference on Diamond and Carbon Materials
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DLC薄膜成膜による微細凹凸構造のヒト間葉系幹細胞の挙動への効果2018

    • 著者名/発表者名
      伴雅人、戸辺悟司
    • 学会等名
      表面技術協会第138回講演大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] CVDグラフェン転写PDMS基板によるヒト間葉系幹細胞の培養2018

    • 著者名/発表者名
      伴雅人、下田亮太、石原正統、沖川侑揮、長谷川雅考
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カーボン系薄膜を用いた細胞足場の開発2018

    • 著者名/発表者名
      伴雅人
    • 学会等名
      表面技術協会関東支部講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CVDグラフェン転写基板によるヒト間葉系幹細胞の培養評価2018

    • 著者名/発表者名
      伴雅人、吉澤利哉、石原正統、沖川侑揮、長谷川雅考
    • 学会等名
      表面技術協会第137回講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] DLC薄膜成膜による微細凹凸構造の寸法と細胞増殖の関係2018

    • 著者名/発表者名
      伴雅人、戸辺悟司、竹内瑠維
    • 学会等名
      表面技術協会第137回講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of diamond-like carbon thin film and wrinkle microstructure on cellular behavior2017

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ban, Louie Takeuchi, Ryuki Arayama
    • 学会等名
      28th European Conference on Biomaterials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DLC薄膜および微細凹凸構造の培養細胞への効果 その22017

    • 著者名/発表者名
      竹内瑠維、戸辺悟司、伴雅人
    • 学会等名
      表面技術協会第136回講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ処理を用いたグラフェン合成におけるアウトガスの影響2017

    • 著者名/発表者名
      沖川侑揮、加藤隆一、山田貴壽、石原正統、長谷川雅考
    • 学会等名
      グラフェン・酸化グラフェン合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] グラフェンから広がる二次元物質の新技術と応用2020

    • 著者名/発表者名
      吾郷浩樹、齋藤理一郎、Jari Kinaret、Vladimir Fal’ko、Zhongfan Liu、Young Hee Lee、黒部篤、長谷川雅考、沖川侑揮、山田貴壽、他多数
    • 総ページ数
      558
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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