光スイッチに応答した分化制御細胞足場材の開発

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K20514
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0403:人間医工学およびその関連分野
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 宮島 浩樹 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 特任教員(助教) (80905589)
• 研究期間 (年度): 2021-08-30 – 2023-03-31
• キーワード: 細胞足場 / ハイドロゲル / 幹細胞 / 細胞分化 / 光制御

研究成果の概要

細胞分化を制御するための機能性材料開発に向けて、光刺激に応答して機能化するハイドロゲルの作製と得られたハイドロゲルの細胞足場材料への応用を目指した。光刺激によって構造が変化する光応答性化合物を光スイッチとして応用し、骨分化誘導因子と光スイッチを高分子鎖に導入して光応答性高分子ハイドロゲルを作製した。得られたハイドロゲルに光照射することで、ハイドロゲルからの骨分化誘導因子の放出を確認した。本ハイドロゲル上で間葉系幹細胞の骨分化培養を行い、光照射処理を施したハイドロゲル上での間葉系幹細胞の骨分化誘導を実証した。

自由記述の分野

生体関連化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞分化の制御は、細胞機能解析や組織再生など再生医療における基礎から応用まで幅広い領域への貢献が期待できる。本研究で実証した細胞分化を制御するための技術は、刺激応答性ハイドロゲルを細胞足場として応用したものであり、細胞足場として応用する分子や材料の設計を基軸として工学的な研究領域から細胞工学や再生医療分野の研究発展に貢献するための研究開発指針を示すものである。