| 研究概要 |
分子量制御された高分子ブラシ表面の作製が期待できるリビングラジカル重合法に着目し、温度応答性高分子poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm)を固体基板上に高密度で充填した新しいインテリジェント表面の構築を目的とした。具体的には、これまでに確立した可逆的付加-開裂連鎖移動型ラジカル(RAFT)重合法の技術を応用し、ガラス基板上にPIPAAmブラシ表面の作製を試みた。はじめに、シランカップリング反応によりガラス基板上にアミノ基を導入し、縮合反応によりアゾ系重合開始剤固定化ガラス基板を調製した。RAFT剤およびIPAAmを含む1,4-dioxane中に重合開始剤固定化基板を浸漬させ、RAFT重合によりPIPAAmグラフト表面を得ることに成功した。RAFT剤の濃度(0.1-1 mM)を調整することにより表面グラフトされるポリマーの分子鎖長を制御することが可能であった。表面PIPAAmの分子鎖長が長くなるにしたがい、下限臨界溶液温度(LCST)以下の温度で基材表面がより親水的な性質を示すことが分かった。これらの親水性表面はLCST以上の温度で疎水性に変化し、培養ウシ血管内皮細胞が温度応答性ガラス基板上に接着することが明らかとなった。さらに、これらの基板をLCST以下の温度で静置することで基板から細胞を脱着させることに成功した。これらの結果より、RAFT重合法により作製されたPIPAAm修飾基板は、細胞の接着/脱着を実現するインテリジェント表面として機能することが示唆された。すでにこれらの基材表面を用いることで、細胞をシート状に回収できることも明らかとなっており、新しい組織再構築技術として注目される当研究所発の「細胞シート工学」への展開が期待できる。今後、PIPAAm鎖末端の官能基の違いによる温度応答性制御を含め検討する予定である。
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