研究課題
ナノ・マイクロパターン薄膜上でがん細胞の増殖が低下するメカニズムおよび機能制御シグナルが長期間維持する仕組みの解明を行うために、電子線リソグラフィーによるトップダウン法ならびにボトムアップ法の両方の手法により、孔径、規則性、間隔などの様々なディメンジョンを有するマスターパターンを作製した。次いで、熱エンボス法により低融点の生分解性高分子に転写を行った。転写構造は、走査型電子顕微鏡ならびに原子間力顕微鏡により確認を行った。その結果、効率よく構造が転写されていることが分かった。次いで、ヒト皮膚がんや肺がん細胞の培養を定法により行った。ヒトがん細胞を正常細胞、幹細胞と比較しながら培養することで、ナノ・マイクロパターン薄膜から、がん細胞に対してどのような増殖・機能低下シグナルが入っているかを調べた。培養癌細胞の増殖数変化、接着形態、焦点執着、細胞骨格、核の形態変化を抗体染色などにより解析した。細胞増殖関連遺伝子およびタンパク質の発現や機能の経時変化について細胞増殖抑制効果の大きい細胞に関して解析を行った。特に、細胞死や細胞老化に関するレセプターシグナルを調べたところ、ナノ・マイクロパターン薄膜上のがん細胞は、平膜上のがん細胞と比較してアポトーシスや細胞老化に関するタンパク質の発現がほぼ同様であった、この結果より、増殖抑制の機構は細胞死や細胞老化の寄与は小さいことが示唆された。パターン材料と癌細胞との接着界面や細胞内の情報を3次元分解能に優れた界面選択的解析により明らかにすることで、低コストで安全な、副作用のない革新的癌治療法に関するコンセプトの提案ができるものと考えられる。
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