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本研究は、in vivoにおける血管形成の細胞構築に対応させて、種々の官能基、マトリックス成分、血管新生因子などを基材表面にグラフト化した微細構造を分子設計し、細胞膜との特異的相互作用により血管内皮細胞の増殖、機能維持および自己組織化による管腔形成を制御できる新しい血管内皮細胞の培養基材の開発を目的とする。本年度は基礎的検討を行うために、ポリスチレン表面に細胞外マトリックス成分に多い硫酸基、アミノ基、水酸基をグラフトしたブロックコポリマ-を合成し、それらの表面解析をするとともに、血管内皮細胞の接着性、増殖性、各種機能との相関を調べた。
スチレン・クロロメチルスチレン共重合体にスルホン酸基、水酸基、四級アンモニウム塩をそれぞれ固ー液界面反応で導入したポリスチレン誘導体を合成し、それらの表面をXPSおよび動的接触角測定法により解析した。各種官能基を導入したポリスチレン表面上でヒト臍帯静脈より単離したヒト血管内皮細胞を培養し、表面特性と血管内皮細胞の接着率、増殖率、形態変化およびプロスタサイクリン(PGI_2)産生能との相関を調べた。その結果、スルホン酸基導入表面は高い細胞接着率を示し、細胞形態も血管内皮細胞に特有な安定した敷石状を示した。無血清培地で培養した場合には、基材表面のスルホン酸基の導入率の増加に伴って細胞接着率は増加した。また四級アンモニウム塩導入表面も高い細胞接着性を認めた。スルホン酸基および四級アンモニウム塩を導入した表面上での血管内皮細胞の増殖能は市販の組織培養用皿と同等もしくはそれ以上であった。また、プロスタサイクリン産生能はスルホン酸基、水酸基、四級アンモニウム塩導入表面の間で明確な差異は認められなかった。
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