生体ー材料間相互作用における複合効果の制御に関する研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01604006
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 赤池 敏宏 東京農工大学, 工学部, 助教授 (30101207)
• 研究分担者: 野一色 泰晴 岡山大学, 医学部・附属環境病態研究施設, 助手 (60033263) ; 松田 武久 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (60142189)
• キーワード: 肝細胞 / ハイブリッド型人工肝臓 / 肝シミュレータ / マトリックス材料 / アシアロ糖タンパク質モデル / 細胞増殖 / タンパク質の固定化 / 血管壁細胞

研究概要

肝実質細胞(肝細胞)を生体外において長期間安定に培養させ、機能を維持させるためのマトリックス材料の設計により、ハイブリッド型人工肝臓や肝シミュレータ等の開発が期待される。本研究では、アシアロ糖タンパク質モデルとして分子設計された側鎖に二糖を有するポリスチレン誘導体(PLVA、PVMeA、PVMA)をポリスチレンシャーレ上に吸着コートさせた状態および溶解させた状態における肝実質細胞との相互作用の解析を行なった。本研究で得られた知見は以下のとおりである。糖側鎖を有するポリスチレン誘導体がポリスチレンシャーレに吸着した状態ならびに溶解した状態のどちらの状態においても肝細胞表面のアシアロ糖蛋白レセプターと相互作用する。ポリスチレン誘導体の側鎖の糖構造の違いによりアシアロ糖蛋白レセプターとの結合力が異なり、PVLAに対して最も強い結合力を有している。この結合力の違いによりポリマーコートシャーレに対する肝細胞の接着性の相違が生じる。また、その際、カルシウムイオン濃度依存性も異なる(PVLA<PVMeA<PVMAの順)。さらに、肝細胞と糖側鎖構造の異なるポリスチレン誘導体コートシャレーに対する肝細胞接着におけるアシアロ糖タンパクの添加効果および肝細胞のアシアロ糖タンパク取り込みに対するポリスチレン誘導体の添加効果についても検討した。さらに本研究では、肝実質細胞の接触基質設計による肝細胞の増殖制御を目的とし、PVLA、コラーゲン、フイブロネクチン上で無血清培養を行い接着細胞の伸展性を評価しつつ、細胞増殖の指標として、その核数変化を検討した。その結果、肝細胞の伸展性と増殖との相関性が示唆された。また、血管壁細胞の固定化、生理活性タンパク質の固定化についても新しい方法を開発した。

研究成果

• [文献書誌] T.Akaike,A.Kobayashi,K.Kobayashi and H.Sumitomo: "A New Method of Separation of parenchymal Liver Cells Using an Asialo glycoprotein Model Polymer as Substrate of Culture Dishes" J.Bioactive Compatible Polym.4. 51-56 (1989)
• [文献書誌] Toshihire Akaike: "Design of Biomaterials for Artificial Organs and Cell Engineering" Proc.1st Japan International SAMPE Symposium. 639-643 (1989)
• [文献書誌] Chong-Su Cho,R.Nagata,A.Yagawa,et al.: "Monolayers of Poly(r-benzyl L-glutamate)/polyther Block Copolymers on the Air/Water Interface" J.Polymer Sci,Polymer Letters.
• [文献書誌] 赤池敏宏、真栄田篤、戸辺成四郎、他: "オリゴ糖鎖置換ポリスチレンへの肝細胞の接着" 日本農芸化学会誌. 64. 145-150 (1990)
• [文献書誌] 高山崇、須田匡、赤池敏宏他: "新しい抗血小板粘着材料の開発" 生体材料.
• [文献書誌] 戸辺成四郎、武井由香、真栄田篤、赤池敏宏、他: "アシアロ糖タンパク質モデル基質上でのラット肝細胞の多層集合体形成ーハイブリット型人肝臓をめざしてー" 人工臓器.
• [文献書誌] Takemoto Y.,Matsuda T.,Ozeki E.,Kishimoto T.,Maekawa M.,Akutsu T.: "Development of a Novel Biocompatibility Test Method Based on Intracellullar Calcium Ion Mobilization" Trans.Am.Soc.Artif.Organs. 35. 325-327 (1989)
• [文献書誌] Takemoto Y.,Matsuda T.,Kishimoto T.,Maekawa M.,Akutsu T.: "Molecular rnderstanding of Cellular Adhesion on Artificial Surfaces" Trans.Am.Soc.Artif.Organs. 35. 354-356 (1989)
• [文献書誌] Matsuda T.,Nakajima N.,Itoh T.,Takakura T.: "Development of a Compliant Surgical Adhesive Derived from Novel Fluorinated Hexamethylene Diisocyanate" Trans.Am.Soc.Artif.organs. 35. 381-383 (1989)
• [文献書誌] Taenaka Y.,Matsuda T.,Takano H.,Umezu M.,Akutsu T.: "Influences of Ventricular Assist Device Pumping on Blood Coagulation" Trans.Am.Soc.Artif.Organs. 35. 396-398 (1989)
• [文献書誌] Y.Noishiki,T.Miyata,Y.Yamane: "Long-term evaluation of a growable vascular graft" Transactions American Society for Artificial Internal organs. 35. 267-270 (1989)
• [文献書誌] S.Satoh,S.Niu,T.Oka,H.Kurumatani,K.Watanabe,Y.Noishiki: "Autologous connective tissue tube with high healing ability for small-diameter vascular substitute incorporating temporary antithrombogenicity." Transactions American Society for Artificial Internal Organs. 35. 185-187 (1989)
• [文献書誌] 赤池敏宏、品川嘉也 編: "バイオ素子開発と設計" ミマツデータシステム, 422 (1989)
• [文献書誌] 由良洋文、山本雄一、赤池敏宏: "体外免疫調節" 日本メディカルセンター,
• [文献書誌] 鶴田禎二、赤池敏宏、今西幸男、松田武久 他: "高分子と医療“in vitro抗血栓性評価法"" 三田出版, 646 (1989)
• [文献書誌] Yasuharu Noishiki: "Multiphase Biomedical Materials(Edited by T.Tsuruta and A.Nakajima)New evaluation method of antithrombogenicity of biomedical polymers" VNU Science Press,Netherlands, 13 (1989)