階層構造を有するマイクロハイドロゲルの創製

• 研究課題/領域番号: 25706010
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: ナノマイクロシステム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 松永 行子(津田行子) (松永 行子 / 津田 行子) 東京大学, 生産技術研究所, 講師 (00533663)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円); 2014年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円); 2013年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
• キーワード: マイクロ流路 / 組織工学 / 細胞足場 / セルロース / 生体材料 / ナノ材料 / 表面・界面物性 / 流体高額 / 相分離 / 流体工学

研究成果の概要

機械的強度に優れた三次元構造物をハイドロゲルのみで構築する新規手法の開発を目指し、本研究では複数のゲル線維が集合した束状ゲルの合成法を着想した。温度応答性高分子であるヒドロキシプロピルセルロース (HPC)とアルギン酸ナトリウム（Na-Alg）の混合溶液からなる相分離溶液を調製し、マイクロ流路デバイスを用いた動的ゲル化によるゲルファイバーを作製した。高分子凝集体はフロー方向に引き伸ばされ、最終的にアルギン酸分子を除去することでHPCのみからなる束状の構造体の作製に成功した。束状構造ゲルは非束構造に比べ高い機械強度を有し、かつ細胞足場として利用できることが示された。

研究成果

• [学会発表] ポリマーブレンド溶液の相分離パターン変化による束状構造ゲルファイバーの作製と特性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 立澤 彩佳，金 栄鎮，菊池 明彦，松永 行子
  • 学会等名: 第14回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2015-03-19
• [学会発表] ボトムアップ組織工学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松永行子
  • 学会等名: 第8回高度物理刺激と生体応答に関する研究分科会特別講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-01-20
• [学会発表] MEMS組織工学による三次元組織構築の新たな展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松永行子
  • 学会等名: 第24回インテリジェント材料／システム シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-01-19
• [学会発表] 三次元組織構築モデルによる正常-疾患相互作用のみえる化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松永行子
  • 学会等名: 東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会・プラズマフォーラム
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-01-19
• [学会発表] Cellulosic Smart Bundled Gel Fiber with Switchable Properties for Biomaterials Applications (2014)
  • 著者名/発表者名: Young-Jin Kim, Yuta Takahashi, Norihiro Kato, Yukiko T. Matsunaga
  • 学会等名: IPC2014
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2014-12-03
• [学会発表] "生体組織の束状構造を創る" ポリマーブレンド溶液の相分離パターン変化による束状構造ゲルファイバーの微細構造制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 立澤 彩佳，金 栄鎮，菊池 明彦，松永 行子
  • 学会等名: 細胞を創る研究会7.0
  • 発表場所: 東京大学、東京
  • 年月日: 2014-11-13
• [学会発表] Gel Fibers Fabricated with a Combination of Microfluidic Device and Phase-Separated Polymer Solution (2014)
  • 著者名/発表者名: Yukiko T. Matusnaga, Young-Jin Kim
  • 学会等名: 2014 BMES Annual Meeting
  • 発表場所: San Antonio, Texas, USA
  • 年月日: 2014-10-24
• [学会発表] Temperature-responsive bundled gel fiber using dynamic microfluidic gelation of a phase-separated polymer network (2014)
  • 著者名/発表者名: Young-Jin Kim, Yuta Takahashi, Norihiro Kato, Yukiko Matsunaga
  • 学会等名: TERMIS-AP Meeting 2014
  • 発表場所: Deagu, Korea
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] Temperature-responsive cellulosic bundled gel fibre as a 3D scaffold for tissue engineering (2014)
  • 著者名/発表者名: Young-Jin Kim, Yuta Takahashi, Norihiro Kato, Yukiko Matsunaga
  • 学会等名: 3D Tissue Fabrication
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2014-05-20
• [学会発表] Generation of bundled gel fibres from combination of dynamic micrtofluidic gelation system and phase-separated polymer blend (2014)
  • 著者名/発表者名: Young-Jin Kim, N. Kato, Y.T. Matsunaga
  • 学会等名: JST Taiwan-Japan Workshop on "Bioelectronics" and "Biophotonics" 201４
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2014-04-08
• [学会発表] Formation of Bundle-like Structured Gels Using the Co-flow Microfluidic Device
  • 著者名/発表者名: Yuta Takahashi, Norihiro Kato, Yukiko T. Matsunaga
  • 学会等名: Society for Biomaterials Annual Meeting, 2013
  • 発表場所: ハインズコンベンションセンター（米国マサチューセッツ州ボストン）
• [学会発表] 流れ場でのゲル化が生み出す「束状ゲル」
  • 著者名/発表者名: 高橋悠太，加藤紀弘，松永行子
  • 学会等名: 第35回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都江戸川区）
• [学会発表] 動的ゲル化法による束状ゲルの創製
  • 著者名/発表者名: 高橋悠太，加藤紀弘，松永行子
  • 学会等名: 第42回医用高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所（東京都目黒区）
• [学会発表] マイクロ流路デバイスを用いたゲルの三次元構造制御
  • 著者名/発表者名: 高橋悠太, 加藤紀弘, 松永行子
  • 学会等名: 第62回高分子年次会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府京都市）
• [学会発表] マイクロ流体技術によるin vitro階層化組織モデルの構築
  • 著者名/発表者名: 松永行子
  • 学会等名: 第35回医用高分子研究会講座
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所（東京都目黒区）
  • 招待講演
• [学会発表] 再生医療へ向けた組織形成のためのマイクロ流体技術
  • 著者名/発表者名: 松永行子
  • 学会等名: 日本表面科学会、摩擦の科学研究会
  • 発表場所: 成蹊大学（東京武蔵野市）
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞社会の再構築による生命現象の解明
  • 著者名/発表者名: 松永行子
  • 学会等名: 第2回バイオアセンブラ若手シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所（東京都目黒区）
  • 招待講演
• [備考] 東京大学生産技術研究所松永研究室ホームページ
  • URL: http://www.matlab.iis.u-tokyo.ac.jp/