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2008 年度 実績報告書

表面トポロジーによる癌細胞増殖抑制機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20670007
研究機関東北大学

研究代表者

田中 賢  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (00322850)

キーワード自己組織化 / がん細胞 / 細胞増殖 / 表面 / バイオマテリアル / 医療・福祉 / 細胞接着 / 多孔質
研究概要

トポロジカルな特徴を有するハニカム構造フィルム上で種々の細胞を培養したところ、細胞の接着形態、増殖、分化、機能などが平膜と異なること、さらにそれらの効果が孔径に大きく依存することを見いだしており、多くの癌細胞において増殖が抑制されることを明らかにした。ポリカプロラクトン(PCL)からなる孔径数ミクロンのハニカムフィルムを用い、各種癌細胞を培養した。ハニカムフィルム上で50%近い増殖抑制を受けるII型肺胞上皮癌細胞は、培養48時間後にトリプシン処理をしてもコントロール培地である平膜やポリスチレンディッシュからは完全に剥離するのに対し、長時間の酵素処理をしても50%程度の剥離率であった。増殖抑制効果の少ない膵癌細胞や大腸癌細胞にくらべ、増殖抑制を受ける肺胞上皮癌細胞や胆嚢癌細胞はトリプシン処理に耐性がありハニカムフィルムに強く接着していることがわかった。生きた状態で細胞を蛍光染色し、培養直後から24時間の個々の細胞の運動軌跡を計測した。コントロールである平膜やポリスチレンディッシュ上に比べ、ハニカムフィルム上では運動性が際だって抑制されていることがわかった。ハニカムフィルム上に増殖抑制が高い癌細胞を播種し、24時間培養した後の形態を電子顕微鏡で観察したところ、ハニカムフィルム上面に接着した細胞のほかに、ハニカムフィルム内部の3次元空間に侵入した細胞を確認することができた。以上の結果より、ハニカムフィルム内部への細胞の侵入は、基材に対する強固な接着や細胞の運動抑制をもたらしており、増殖を抑制する一因になっている可能性が示された。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2008

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (11件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] ハニカムフィルムによる細胞機能制御2008

    • 著者名/発表者名
      田中賢
    • 雑誌名

      BIO INDUSTRY 25

      ページ: 26-33

  • [学会発表] CONTROL OF CELL ADHESION AND FUNCTIONS USING SELF-ORGANIZED HONEYCOMB-PATTERNED FILMS2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka
    • 学会等名
      IUMRS-ICA 2008
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-12-13
  • [学会発表] 自己組織化によるナノ・マイクロパターン化材料の創製-細胞挙動を操るソフトマテリアルの設計-2008

    • 著者名/発表者名
      田中賢
    • 学会等名
      第67回癌学会学術会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2008-11-27
  • [学会発表] Novel bio-interfaces for tissue engineering2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka
    • 学会等名
      MPI Workshop
    • 発表場所
      Stuttgart (Germany)
    • 年月日
      2008-11-14
  • [学会発表] ハニカム構造界面による細胞機能制御2008

    • 著者名/発表者名
      田中賢
    • 学会等名
      北陸先端大マテリアルサイエンス特別講演会
    • 発表場所
      石川県
    • 年月日
      2008-11-06
  • [学会発表] Design and Fabrication of Novel Bio-interface using Self-organization to Control of Cell Functions2008

    • 著者名/発表者名
      M. Tanaka
    • 学会等名
      CRC International Symposium on Bio-interface and Biomass Conversion
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-10-29
  • [学会発表] Inhibitory effects of honeycomb films on the growth of human cancer cells2008

    • 著者名/発表者名
      J. Hamada
    • 学会等名
      第67回癌学会学術会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-10-28
  • [学会発表] 自己組織化ソフトマテリアルによる細胞機能制御2008

    • 著者名/発表者名
      田中賢
    • 学会等名
      科学技術振興機構JSTイノベーションプラザ東海
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-10-22
  • [学会発表] 自己組織化ハニカム構造高分子薄膜によるヒト癌細胞の増殖の抑制2008

    • 著者名/発表者名
      栃木隆
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] 自己組織化多孔質薄膜の孔径による細胞機能の制御2008

    • 著者名/発表者名
      田中賢
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2008-09-24
  • [学会発表] Control of cell adhesion and functions using self-organized honeycomb-patterned polymer films2008

    • 著者名/発表者名
      田中賢
    • 学会等名
      42nd World Polymer Congress
    • 発表場所
      Taipei (Taiwan)
    • 年月日
      2008-06-29
  • [学会発表] 自己組織化ハニカム構造高分子薄膜によるヒト癌細胞の増殖と運動性の抑制2008

    • 著者名/発表者名
      栃木隆
    • 学会等名
      第57回高分子学会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-27
  • [図書] 多孔体の精密制御と機能・物性評価, 多孔質高分子薄膜2008

    • 著者名/発表者名
      田中賢
    • 総ページ数
      168-175
    • 出版者
      ナイエンス&テクノロジー出版
  • [図書] 次世代医療のための高分子材料工学, ハニカムフィルム界面2008

    • 著者名/発表者名
      田中賢
    • 総ページ数
      84-92
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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