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2013 年度 実施状況報告書

分化と運動の相関:ノコギリ型により細胞のミクロなゆらぎをマクロな運動へと変換

研究課題

研究課題/領域番号 25650049
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

大沼 清  長岡技術科学大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (50396834)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード細胞運動 / ゆらぎ / 幹細胞 / 分化
研究概要

細胞接着領域の再現性良い作成条件の探索では、マイクロコンタクトプリント法のスタンプの作製が遅れたため、代案である物理マスクとプラズマを用いる方法を検討した。プラズマにより親水化のパターン処理した後、細胞接着タンパク質のビトロネクチンをコートすれば、細胞接着のパターンができると予想して実験を進めたが、予想に反して細胞のパターンができなかった。そこで、細胞接着せず疎水性フラグメントをもつγグロブリンとビトロネクチン混ぜてコートした時、にヒトiPS細胞の接着パターンができることが明らかになった。この手法の良い点は、細かいパターンが作り易いことに有る。
また、自遊空間(細胞が自由に動くことができる状態)での細胞運動を調べる実験も平行に進めた。型の中での細胞運動を観察するためのポジティブコントロール実験となる。生細胞の核染色色素のHoechstを用いて細胞の核を染め、タイムラプス観察した。まず、マウス繊維芽細胞(MEF)と比べた場合、ヒトiPS細胞は数分の1以下の速さで運動していることが明らかになった。また、非常に興味深いことに、同じヒトiPS細胞でも単一細胞が孤立している場合と、集団を形成して平面コロニーを形成している場合とでは、大きく運動性が違う事が明らかになった。この発見は、今回の研究を進める上で大きな発見となる。

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

細胞接着領域の再現性良い作成条件の探索では、当初使う予定だったマイクロコンタクトプリント法が遅れていたため、代案を進めたところ、予想外にうまく実験が進み、論う文発表できた。また、自遊空間での細胞運動を調べる実験も平行に進め、ほぼ予定の実験が遂行できた。以上の事から概ね順調に進展しているとの自己評価をした。

今後の研究の推進方策

型の中での細胞運動を進める。まず、ノコギリ型のリザーバー付きの鋳型を特注する。これを用いて作製した微細パターンのパラメータを様々に変え、細胞の運動方向を観察する予定。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Control of adhesion of human induced pluripotent stem cells to plasma-patterned polydimethylsiloxane coated with vitronectin and γ-globulin2014

    • 著者名/発表者名
      Yamada, R., K. Hattori, S. Tachikawa, M. Tagaya, T. Sasaki, S. Sugiura, T. Kanamori and K. Ohnuma
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering.

      巻: In Press ページ: In Press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microfluidic perfusion culture of human induced pluripotent stem cells under fully defined culture conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu, R., K. Hattori, S. Sugiura, Y. Kondo, R. Yamada, S. Tachikawa, T. Satoh, A. Kurisaki, K. Ohnuma, M. Asashima and T. Kanamori
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioengineering

      巻: 111 ページ: 937-947

    • DOI

      10.1002/bit.25150

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Masked plasma oxidation: simple micropatterning of extracellular matrix in a closed microchamber array2013

    • 著者名/発表者名
      Hattori, K., R. Yoshimitsu, S. Sugiura, A. Maruyama, K. Ohnuma and T. Kanamori
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 3 ページ: 17749-17754

    • DOI

      10.1039/C3RA42976H

    • 査読あり
  • [学会発表] MASKED PLASMA OXIDATION METHOD AS A SIMPLE MICROPATTERNING OF EXTRACELLULAR MATRIX IN A CLOSED MICROCHAMBER ARRAY2013

    • 著者名/発表者名
      K. Hattori, R. Yoshimitsu, S. Sugiura, A. Maruyama, K. Ohnuma and T. Kanamori
    • 学会等名
      Micro TAS 2013
    • 発表場所
      ドイツ
    • 年月日
      20131027-20131031
  • [学会発表] プラズマ処理による、γ-globurin と Vitronectin を使った無血清/無フィーダ培養でのヒトiPS細胞パターン作成

    • 著者名/発表者名
      山田遼太郎、服部浩二、多賀谷基博、佐々木徹、杉浦慎治・金森敏幸、大沼清
    • 学会等名
      Symposium on New Technology for Cell-based Drug Assay
    • 発表場所
      東京
  • [学会発表] Patterning of Human Induced Pluripotent Stem Cells Using Patterned Plasma Treatment on a PDMS Surface Followed by Composite Protein Adsorption

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Yamada, Koji Hattori, Motohiro Tagaya, Toru Sasaki, Shinji Sugiura, Toshiyuki Kanamori, Kiyoshi Ohnuma
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      名古屋

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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