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2020 年度 実績報告書

力学刺激環境場を利用した肝組組織機能と構造の維持・制御のための新たな試み

研究課題

研究課題/領域番号 18K12084
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

秋山 義勝  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20349640)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードポリジメチルシロキサン / メカノバイオロジー / 温度応答性高分子 / ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド) / 上限臨界溶液温度 / 下限臨界溶液温度 / 温度応答性細胞培養表面
研究実績の概要

昨年度の知見を踏まえ、配向させた細胞シートの作製を目的に温度応答性高分子であるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PIPAAm)を固定化したポリジメチルシロキサン(PDMS)表面(PIPAAm-PDMS)に繊維芽細胞(NIH-3T3)を播種、繰り返し伸展収縮培養を行った後、低温処理による細胞剥離を試みた。PIPAAm固定量の異なるPIPAAm-PDMSを使い、様々な繰り返し伸展培養条件を用いて配向性細胞シートの作製を試みた所、繰り返し伸展培養によって細胞が配向するとともに、徐々に細胞が剥離することも確認された。PIPAAm-PDMS表面と接着細胞の接着性向上と剥離抑制を目的に、フィブロネクチンやコラーゲン等のECMを物理吸着させたPIPAAm-PDMS表面を用いて実験を行ったが細胞剥離は抑制できなかった。この結果を踏まえ、化学結合的にコラーゲンを固定化したPDMS表面と物理的にコラーゲンを吸着させたPDMS表面に細胞を播種し繰り返し伸展培養を行った所、後者の表面では繰り返し伸展培養によって細胞が徐々に剥離したが、前者の表面では細胞剥離が大きく抑制され、より長期に繰り返し伸展培養を行うことができた。これらの結果から、PIPAAm-PDMS表面に化学結合的に固定化したECM表面が繰り返し伸展培養による配向した細胞シート作製に適していることが示唆された。
さらにポリ(N-アクリロイルニペコタミド)(PNANAm)が水素結合性を有し、その特性を利用することでPDMSとは異なる新しい伸展培養基材として有用であることを新たに見出した。本年度ではPNANAmとそのモノマーの特性についても評価を行い、PNANAmが新規構造を有し、リン酸緩衝液条件下で下限臨界溶液温度を有する新しい温度応答性高分子であることを証明した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Design of Temperature-Responsive Cell Culture Surfaces for Cell Sheet Engineering2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshikatsu AKIYAMA
    • 雑誌名

      Cyborg and Bionic Systems

      巻: 1 ページ: 5738457

    • DOI

      10.34133/2021/5738457

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm) graft density on properties of PIPAAm grafted poly(dimethylsiloxane) surfaces and their stability2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshikatsu AKIYAMA
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 7(3) ページ: e06520

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2021.e06520

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Poly(N-acryloylnipecotamide)の水溶液中における相転移挙動の評価2021

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝
    • 学会等名
      第20回 日本再生医療学会総会
  • [学会発表] 温度応答性高分子 ポリ(N-アクリロイルニペコタミド)の相転移挙動に関する評価2020

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝
    • 学会等名
      第19回 日本再生医療学会総会
  • [学会発表] UCSTを有する温度応答性高分子Poly(N-acryloyl nipecotamide)の合成と評価2020

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
  • [学会発表] 温度応答性高分子Poly(N-acryloylnipecotamide)の合成およびその評価2020

    • 著者名/発表者名
      秋山義勝
    • 学会等名
      第15回ナノ・バイオメディカル学会大会
  • [備考] 研究者紹介 秋山義勝

    • URL

      https://www.twmu.ac.jp/ABMES/member/akiyamayoshikatsu/

  • [備考] 教員業績 秋山義勝

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kyoinId=ymdygisgggo

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公開日: 2021-12-27  

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