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力学刺激環境場を利用した肝組組織機能と構造の維持・制御のための新たな試み

研究課題

研究課題/領域番号 18K12084
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

秋山 義勝  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20349640)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) / 細胞シート / PDMS / 温度応答性高分子 / ポリジメチルシロキサン / メカノバイオロジー / 上限臨界溶液温度 / 下限臨界溶液温度 / 温度応答性細胞培養表面 / メカニカルストレス / ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) / 肝星細胞
研究成果の概要

本提案者が開発した伸展性温度応答性細胞培養表面(PI-PDMS)の伸展培養への応用を試みた。その結果、PI-PDMSに繰り返し伸展刺激を付加しながら培養することで細胞の配向性が確認できたとともに、培養細胞からのコラーゲン分泌能の向上も示唆された。伸展培養時の細胞剥離を抑制するため、固定化高分子量やFN吸着量の最適化を行ったが、その後の細胞シート回収にはさらなる工夫が必要でることが示唆されてた。その一方、。ECMを化学固定さえることでより安定はPI-PDMS表面が構築できる可能性が示唆された。さらに、新しい伸展培養基材としての応用が期待できる新規機能性高分子の開発にも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

伸展培養基材として古くから利用されているPDMSから培養細胞を非侵襲的に回収できない。一方、本研究提案者が開発した伸展性温度応答性細胞培養表面(PI-PDMS)は伸展可能な温度応答性細胞培養表面である。PI-PDMS表面を用いて、伸展刺激による細胞培養への応用を行い、細胞の配向性やコラーゲン分泌の向上を確認した。これらの結果から、PI-PDMSを利用することで配向性や機能性が向上した細胞シートの作製が期待されうる。poly(N-acryloylnipecotamide)等の新規な温度応答性高分子の開発に成功し、これら機能性高分子を利用することで新規な伸展材料基材への応用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Design of Temperature-Responsive Cell Culture Surfaces for Cell Sheet Engineering2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshikatsu AKIYAMA
    • 雑誌名

      Cyborg and Bionic Systems

      巻: 1 ページ: 5738457-5738457

    • DOI

      10.34133/2021/5738457

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm) graft density on properties of PIPAAm grafted poly(dimethylsiloxane) surfaces and their stability2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshikatsu AKIYAMA
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 7(3) 号: 3 ページ: e06520-e06520

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2021.e06520

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Poly(N-isopropylacrylamide)-Grafted Polydimethylsiloxane Substrate for Controlling Cell Adhesion and Detachment by Dual Stimulation of Temperature and Mechanical Stress2018

    • 著者名/発表者名
      Akiyama Yoshikatsu, Miki Matsuyama, Masayuki Yamato, Naoya Takeda, Teruo Okano
    • 雑誌名

      Biomacromolecules

      巻: 19 号: 10 ページ: 4014-4014

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.8b00992

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Poly(N-acryloylnipecotamide)の水溶液中における相転移挙動の評価2021

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝
    • 学会等名
      第20回 日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 温度応答性高分子 ポリ(N-アクリロイルニペコタミド)の相転移挙動に関する評価2020

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝
    • 学会等名
      第19回 日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] UCSTを有する温度応答性高分子Poly(N-acryloyl nipecotamide)の合成と評価2020

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 温度応答性高分子Poly(N-acryloylnipecotamide)の合成およびその評価2020

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝
    • 学会等名
      第15回ナノ・バイオメディカル学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 温度応答性高分子を固定化したPDMS表面の細胞培養基材としての特徴2019

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝、武田直也、大和雅之、岡野光夫
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of the properties of mechanically stretched poly(N-isopropylacrylamide) gel grafted polydimethylsiloxane surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshikatsu AKIYAMA, Naoya TAKEDA, Masayuki YAMATO, Teruo OKANO
    • 学会等名
      2019 Society For Biomaterials Annual Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 伸展可能な(N-イソプロピルアクリルアミド)固定化ポリジメチルシロキサン表面の伸展刺激による表面物性の変化2019

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝
    • 学会等名
      第28回インテリジェント・ナノ材料シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 温度応答性高分子を固定化したポリジメチルシロキサンの表面物性に関する評価2019

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝、武田直也、大和雅之、岡野光夫
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 研究者紹介 秋山義勝

    • URL

      https://www.twmu.ac.jp/ABMES/member/akiyamayoshikatsu/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 教員業績 秋山義勝

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kyoinId=ymdygisgggo

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kyoinId=ymdygisgggo

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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