| 研究課題/領域番号 |
18K18374
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
田中 信行 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (00724692)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 濡れ性評価 / 非接触センシング / 培養細胞 / 親水性 / ポリマー / 液膜 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、培養細胞表面の非接触濡れ性センシングにより、濡れ性局在を介した細胞機能の品質評価を目的としている。細胞機能を司る生体関連物質や生体分子は、水の存在を前提としてその機能を発揮する。このことから「水の振る舞いに情報が宿る」という本研究の究極的な問いをベースに、液体と物質とのなじみやすさを示す濡れ性が情報取得のプローブとなると考えた。
当該年度は、特に細胞表面のように濡れ性が極めて高く、表面分子と水分子とがよくなじむような水和状態の表面の濡れ性に着目して研究を実施した。表面の親水化処理や親水性の高いポリマーを導入し作製した濡れ性の異なる表面に対して、それぞれ超純水で覆い、空気噴流を印加することで液体を除去し、これまでに濡れ性の指標として導入した（１）液体除去領域の直径および（２）空気噴流を停止してから液体が再び表面を覆うまでの時間（液体回復時間）に加えて、（３）液体除去領域に生じる液膜を新たに指標として導入した。その結果、液体回復時間と液膜維持時間との間に高い相関があることを見出した。水和状態にある表面では、表面から離れた水分子であっても表面分子と相互作用することが知られている。空気噴流印加時に液体除去領域に発生した液膜は、このような表面分子との相互作用によるものと考えられ、液体回復時間として容易に検出できる可能性を示唆している。以上のことから、これまでに得られている培養細胞表面の濡れ性データを解析する上で重要な知見が得られた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
非接触濡れ性センシングによる濡れ性評価結果と表面の水和状態との間に関連性を見出すことができており、本研究の応用展開を拓く重要な知見を得ることができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題を通じて非接触濡れ性センシング技術が水和という微視的な現象を捉える手段として、有用であることが分かってきた。この知見を活かして、これまでにターゲットとしてきたミリメートルオーダーの濡れ現象だけでなく、より小さなスケールの濡れ現象の評価を目的として研究を推進していく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
実験材料の選定や実験の工夫を通じて、当初より効率化を達成することができ、次年度使用額が生じた。当該年度これまで詳しく理解されていなかった空気噴流液体除去時の液膜現象を解明する知見が得られており、次年度使用額は液膜現象の微視的観察に使用する計画である。
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