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生体内において細胞外マトリックス(ECM)は、細胞接着の足場や細胞骨格の維持として機能するとともに、増殖や分化の制御にも深く関与している。生体外の培養系でも細胞の生存や機能発現を制御し、かつそのようにして培養した細胞を有効に利用できれば、再生医療などの高度な培養細胞利用技術の発展にも貢献できると期待される。本研究は、培養細胞の有効活用技術の開発を目指し、一般的な培養器材に用いられているポリスチレン(PS)表面に、人為的に細胞を操作するとともに低侵襲的に培養器材から培養細胞を剥離・回収することを可能にする機能性インターフェイスを構築することが目的である。本年度は、PS基板表面に、細胞接着因子などの活性因子を固定化するための基板構築について検討した。まず、プラズマ照射によりPS表面にビニルメチルエーテル-マレイン酸共重合体(VEMAC)を固定化したPS基板を構築し、その表面におけるカルボキシル基を介し、ECMタンパクの細胞接着ドメインであるアルギニン-グリシン-アスパラギン酸(RGD)配列を含む合成オリゴペプチドを導入することによる人工的なECMの設計について検討した。その結果、本表面におけるRGDペプチド配列は細胞表面によって特異的に認識され、無血清培養においてもマウス胎児由来NIH3T3細胞の接着および増殖を顕著に増大させることを明らかにした。また、原子移動ラジカル重合法(ATRP)によるPSシャーレ表面に培養細胞の機能性足場となる高分子グラフト鎖の構築についても検討した。その結果、プラズマ照射PS表面にN-bromosuccinimideを反応させることで、PS表面にATRP開始剤となるハロゲン化アルキル基を共有結合で導入し、その表面からATRPによりアクリル酸のグラフト鎖を構築することに成功した。この表面では、前述のVEMACを固定化した表面よりも高密度でペプチドなどの機能性分子固定化が可能であると考えている。
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