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活性酸素によるポリスチレン表面の構造制御と細胞適合性向上因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18J15171
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関東海大学

研究代表者

細谷 和輝  東海大学, 総合理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード紫外線励起活性酸素 / 表面改質 / ポリスチレン / 細胞培養 / タンパク質吸着 / 殺菌
研究実績の概要

表面改質と滅菌の一括処理が期待できる紫外線励起活性酸素を用い、ポリスチレン製細胞培養基板の表面改質を行い、その表面改質効果と細胞接着性を評価することによって新規表面改質手法の確立を目指すことを本研究の目的とした。今年度は、(1)紫外線照射後に不織布製滅菌バッグに包装し、活性酸素曝露を行う2段階処理による表面改質効果、(2)深さ方向分析による表面改質メカニズム、(3)表面改質効果と細胞増殖率の関係、(4)表面改質効果および細胞接着率とタンパク質吸着量の関係、について検討した。(1)では、活性酸素のみ曝露した場合と比較して水の接触角が小さい表面の形成を可能にし、より多彩なぬれ性と表面組成の制御ができることを明らかにした。(2)では活性酸素に曝露したポリスチレン表面は、材料表面から内部まで、均一な元素組成であることを明らかにした。活性酸素による表面改質は、一般的にプラスチック材料の表面改質に用いられてきたプラズマ照射のように、積極的にラジカルを形成、親水化するものではなく、反応性の高いガスの反応および内部への拡散によるものであることが示唆された。(3)では、短時間の培養では、酸素プラズマ照射が施された市販のポリスチレン表面と同等の細胞接着性を示したが、長時間培養した結果、増殖率が劣る傾向にあった。紫外線を用いて水の接触角が小さい条件を作成し、細胞培養を行った結果、細胞増殖率に改善が見られ、水の接触角は、細胞の増殖性にかかわる表面特性であることを明らかにした。(4)では、複数種のタンパク質吸着量をLowry法によって比較した結果、表面改質時間の増加とともにタンパク質吸着量が減少する傾向にあり、長時間活性酸素に曝露した表面において、増殖率が低下した要因の一つであることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Different morphologies of human embryonic kidney 293T cells in various types of culture dishes.2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Iuchi, Kei Oya, Kazuki Hosoya, Kazuki Sasaki, Yuko Sakurada, Takeo Nakano Hisashi Hisatomi
    • 雑誌名

      Cytotechnology

      巻: 72 号: 1 ページ: 131-140

    • DOI

      10.1007/s10616-019-00363-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depth Direction Analysis of Polystyrene Surface Modified by Active Oxygen Species Generated by Ultraviolet Irradiation2020

    • 著者名/発表者名
      Hosoya Kazuki、Oya Kei、Iwamori Satoru
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 49 号: 4 ページ: 350-353

    • DOI

      10.1246/cl.190904

    • NAID

      130007828798

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 活性酸素種による表面改質におよぼす紫外線ランプとポリスチレン製細胞培養基板との距離の影響2018

    • 著者名/発表者名
      HOSOYA Kazuki、TAKAHASHI Kazunari、OYA Kei、IWAMORI Satoru
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 84 号: 862 ページ: 17-00561-17-00561

    • DOI

      10.1299/transjsme.17-00561

    • NAID

      130007410704

    • ISSN
      2187-9761
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improved singlet oxygen detection sensitivity in electron spin resonance using a spin-trap agent incorporated into a water-soluble polymer film2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Hosoya, Yenchit, Saranya, Yuta Tadokoro, Kei Oya, and Satoru Iwamori
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 9 ページ: 1191-1193

    • DOI

      10.1246/cl.180488

    • NAID

      130007472127

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 紫外光励起活性酸素に曝露したポリジメチルシロキサン表面改質効果の経時的安定性2019

    • 著者名/発表者名
      細谷和輝、大家渓、須藤巧、岩森暁
    • 学会等名
      日本材料科学会主催 2019年度学術講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 紫外光照射および活性酸素曝露を施したポリスチレンの表面特性とタンパク質吸着の関係性2019

    • 著者名/発表者名
      小川達也,細谷和輝,高橋一成,大家渓,岩森暁
    • 学会等名
      日本材料科学会主催 2019年度学術講演大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 紫外光照射および活性酸素曝露したポリスチレン表面のぬれ性変化とタンパク質吸着量の比較2019

    • 著者名/発表者名
      小川達也,細谷和輝,大家渓,岩森暁
    • 学会等名
      日本材料科学会主催 第4回インフォマティク・バイオマテリアル研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 紫外光照射および活性酸素曝露したポリスチレン表面改質効果の経時的安定性2019

    • 著者名/発表者名
      小川達也,細谷和輝,大家渓,岩森暁
    • 学会等名
      日本材料科学会主催
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between cell morphology and polystyrene surface characteristics modified by active oxygen spices2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Hosoya, Kazunari Takahashi, Kei Oya and Satoru Iwamori
    • 学会等名
      8th World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adhesion of vascular endothelial cells to polystyrene surface modified by active oxygen2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Hosoya, Kazunari Takahashi, Kei Oya and Satoru Iwamori
    • 学会等名
      Korea-Japan International Symposium on Materials Science and Technology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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