| 研究課題/領域番号 |
16360417
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
金森 敏幸 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオニクス研究センター, 研究チーム長 (50356797)
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| 研究分担者 |
須丸 公雄 独立行政法人産業技術総合研究所, バイオニクス研究センター, 主任研究員 (40344436)
須藤 雅夫 静岡大学, 工学部, 教授 (80154615)
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| キーワード | 光応答性細胞培養表面 / 二次元培養細胞マニピュレー / 水晶振動子微小重力測定法 / 粘弾性変化 / 細胞-材料間相互作用 / 物理化学的相互作用 |
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| 研究概要 |
我々は、光応答性細胞培養表面(以下、PRCSと略)の生細胞の接着性を、光により遠隔的に制御することに成功した。本研究課題では、水晶振動子微小重量測定法(QCM)を用いてそのメカニズムを明らかにすることを目的とした。
QCMでは、Sauerbreyの法則に基づいて水晶振動子の周波数変化がその質量変化に比例すると仮定して解析する。したがって、極めて微量の物質が水晶振動子に吸着した場合にも、鋭敏に検出することができる。昨年度の研究結果により、光刺激によって引き起こされるPRCSへの細胞の接着・脱着を、QCMにより検出できることが明らかになった。
本年度は、材料に対する細胞の接着過程をPRCSに限らず広く様々な材料について詳細に検討したところ、材料への細胞の接着は、細胞が材料に接近し、物理化学的相互作用が生じる過程によって決定されることが明らかになった。しかしながら、PRCSおよび細胞は大量の水を含む粘弾性体であり、Sauerbreyの法則に基づく従来型のQCMでは、微妙な細胞-材料間相互作用の変化を定量的に計測することは不可能であった。そこで、水晶振動子の周波数減衰を動的に解析することにより、水晶振動子表面の材料の粘弾性変化を測定できるQCM-Dに着目し、デモ機を借用してPRCSに対する細胞の接着過程を詳細に検討したところ、幾つかの新しい知見を得ることができた(これについては現在投稿準備中)。なお、QCM-Dの装置については、本年度末に別予算で購入し、現在さらに詳細に研究を進めているとことである。
本研究成果に基づき開発された改良されたPRCSは、その後科学技術振興機構の平成17年度大学発ベンチャー創出推進課題として採用された「二次元培養細胞マニピュレーション装置の開発」に応用されている。
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