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ソフト界面で起こるダイナミックな現象の一つにローリングがある。本研究では、細胞親和性リガンドで修飾したソフト界面上で起こる細胞のローリング現象を詳細、かつ、動的に把握し、その特性ゆえに発揮される機能を、新たなバイオマテリアル開発へと応用する。これまでに、幹細胞表面レセプターに対する抗体を固定化したソフト界面において、組織幹細胞を精密に分離できる現象を見出した。本研究グループにより、(1)種々のリガンド固定化ソフト界面における細胞表面レセプターの吸脱着反応の物理化学的解析、(2)細胞分離システムとしてのソフト界面構造の評価、を計画している。
本年度は、リガンド固定化界面に対して細胞が相互作用できる層流条件の検討ならびにマイクロ流路におけるリガンド固定化手法の確立を目指した。リガンド固定化手法については、細胞のローリング速度やその状態を観察したうえで適切な修飾法を検討した。
本年度新たに導入したImagEM EM-CCD高速度カメラにより、CD34陽性モデル細胞、CD34陽性モデル細胞、および、骨髄由来間葉系幹細胞が、作成したリガンド固定化カラム中でローリングする様子を撮像することに成功し、そのローリング速度の計測も可能となった。
その結果、非特異的なカラム表面との相互作用やカラム表面での細胞の停止する現象が見出されその結果細胞回収率の低下する事が明らかとなった。そこで、均一なソフト界面を作製する為、シランカップリング剤法、SAM法、ATRP法を導入し、非特異吸着の低減を図った。現在、ATRP法により効率よく、非特異的吸着を抑制できることが明らかとなり、その固定化密度が、さらに効率を向上させる可能性が示唆された。
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