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2020 年度 実績報告書

ナノポーラス金の近接抗菌作用を利用した細胞に無害な選択抗菌性マイクロ構造の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01734
研究機関京都大学

研究代表者

馬渕 守  京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (00358061)

研究分担者 中野 裕美  豊橋技術科学大学, 教育研究基盤センター, 教授 (00319500)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードナノポーラス / 抗菌 / 細胞培養
研究実績の概要

ナノポーラス金 (NPG) 基板上に平滑金 (FG) のマイクロ島状構造を作製し、前駆脂肪細胞との共培養に用いる培養基板としたところ、HeLa細胞、また大腸菌を選択的に不活性化できる性能を持つことがわかった。すなわち、HeLa細胞と前駆脂肪細胞の共培養において、前駆脂肪細胞の活性を保ったまま、HeLa細胞を不活性化することができた。また、同基板上で大腸菌と前駆脂肪細胞を共培養すると、前駆脂肪細胞は活性を保っていた一方で、大腸菌の菌数は減少した。これらの結果は、NPGのマイクロ溝状構造がHeLa細胞および大腸菌を物理的にトラップできるのに対し、典型的なサイズが35 μmでありHeLa細胞や大腸菌より大きい前駆脂肪細胞は主に不活性なFGマイクロ島状構造と接触し、NPGマイクロ溝状構造には接しないためであると考えられた。なお、FGマイクロ島状構造を有しないNPG単独の基材の場合は、HeLa細胞や大腸菌だけでなく前駆脂肪細胞も不活性化した。このことも、FGマイクロ島状構造の有用性を裏付ける。
マイクロ島状構造は市販の金属マイクロメッシュをテンプレートとして簡便に作製できる。FGマイクロ島状構造を付与したNPG培養基板による細菌・細胞の選択的不活性化は、従来の材料あるいは技術には見られなかった際立った特徴である。NPGの短距離範囲での抗菌性あるいは細胞不活性化性能を効果的に利用し、細菌・細胞の新しいサイズ分離技術を提供できる可能性が示された。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)

  • [雑誌論文] A new mechanism for reduced cell adhesion: Adsorption dynamics of collagen on a nanoporous gold surface2021

    • 著者名/発表者名
      Deguchi Soichiro、Yokoyama Ryo、Maki Takuya、Tomita Kazuki、Osugi Ryosuke、Hakamada Masataka、Mabuchi Mamoru
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: C

      巻: 119 ページ: 111461~111461

    • DOI

      10.1016/j.msec.2020.111461

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneous role of integrins in fibroblast response to small cyclic mechanical stimulus generated by a nanoporous gold actuator2021

    • 著者名/発表者名
      Deguchi Soichiro、Kato Atsushi、Wu Peizheng、Hakamada Masataka、Mabuchi Mamoru
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 121 ページ: 418~430

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2020.12.014

    • 査読あり

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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