生体ナノ空間としての基底膜による細胞機能制御機構に関するナノバイオテクノロジー

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17076014
• Research Institution: Tokyo Women's Medical University
• Principal Investigator: 大和 雅之 東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (40267117)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 菊池 明彦 東京女子医科大学, 医学部, 助教授 (40266820) ; 秋山 義勝 東京女子医科大学, 医学部, 助手 (20349640) ; 小林 純 東京女子医科大学, 医学部, 助手 (20385404)
• Keywords: 基底膜 / 細胞外マトリクス / 組織工学 / 幹細胞 / ニッチェ

Research Abstract

平成17年度の研究実績の概要
本年度では、全反射顕微鏡を使い温度応答性表面から接着細胞が剥離する過程を観察する温度応答性表面を作製するために、シラン化処理を行ったガラス表面に温度応答性高分子を電子線照射によりグラフトする(PIAPAm-glass)ことを検討し、PIPAAm-glassの細胞接着性(ウシ血管内皮細胞)を評価した。N-isopropylacrylamide(NIPAAm)の仕込みモノマー量を変化させることで、ポリマーグラフト量、グラフト層の厚みを変化させることができた。液中で測定したPIPAAm-glassの温度変化に伴う表面濡れ性の変化からグラフトしたPIAPAmが20℃では水和し、37℃では脱水和を起こし、温度応答性を示すことが示唆された。PIPAAm-glass表面に対する細胞接着性は、ポリマーグラフト量、グラフト層の厚みと細胞接着性に相関があることを見いだした。具体的には、グラフト層が5nm以下のPIPAAm-glassでは、37℃で細胞は表面に接着し、20℃で低温処理を行うと剥離する。4nm程度の厚みを有するPIPAAm-glassから細胞をシート状で回収ができた。しかし、5nm以上のグラフト層の場合、細胞はPIPAAm-glass表面には接着しにくくなり、8nm程度のポリマーグラフト層の表面は細胞非接着性を示した。液中で測定した表面濡れ性もこの傾向を支持した。これらの結果から、PIPAAm-glassは温度応答性培養皿と同等な性能を有することが示唆された。今後、温度変化により細胞接着、脱着が制御可能なPIPAAm-glassを使い全反射顕微鏡による培養細胞と表面との相互作用について評価を行う予定である。