| 研究課題/領域番号 |
20K20645
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
中西 淳 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (60360608)
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| 研究分担者 |
上木 岳士 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (00557415)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | メカノバイオロジー / 液々界面 / 細胞接着 / ナノ薄膜 / イオン液体 |
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| 研究実績の概要 |
一般に細胞は固体状の基質（ゲルも含む）のみで接着・伸展できると考えられるが，我々は水と二相分離するパーフルオロカーボン類などの液体でも適切なものを選べば，細胞培養基質となり得ることを見出している。本研究では，この液々界面培養技術をさらに開拓すべく，より培養に適した液体基質の探索と，液体界面に対するメカノセンシング機構の解明，ならびに液々界面培養デバイスの開発を行うことを目的としている。その中から，初年度は，下層に用いる液体のスペクトルを広げるべく疎水性イオン液体と，界面活性剤を導入した水-パーフルオロカーボン界面の使用を検討した。
イオン液体については，細胞毒性を示さないことを確認していたホスフォニウム系イオン液体のアニオン構造を変化させたものを新たに合成し，その物理化学特性を評価した。その結果，先に界面での培養に成功していたパーフルオロカーボンよりも，粘度・表面張力共に高いレンジに位置していることが分かった。さらに，その上での細胞接着挙動を観察したところ，明確にアニオン種に応じて変化することも確認できた。一方で，界面活性剤を導入した水-パーフルオロカーボン界面については，使用する界面活性剤の種類を適切に選ぶことで，界面の流動性の変化を試みた。蛍光標識した界面活性剤を用い，蛍光消光後回復から流動性の変化さらに，その流動性が低い方が，より細胞が良く伸展することを確認した。以上より，本研究の目的を達成することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
イオン液体，界面活性剤修飾界面という二種類のアプローチを実施し，液々界面培養系のスペクトルを広げることに成功した。それぞれに使用する化学種により，界面の物理・化学的性質を調節可能であることも確認し，また，実際に細胞接着にもその違いが反映されることができた。以上より，当初の計画通りに概ね順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度開発した液々界面培養系に対して，細胞がどのようにその界面を力覚しているかを調べる。一例として，細胞骨格や接着斑関連タンパク質のGFP融合タンパク質を恒常発現した細胞を用い，界面での接着の様子を調べる。また，液々界面自体のその場観察，あるいは精製後の解析を実施する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
購入予定だった共焦点ユニットを次年度以降に購入することに変更したため。
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