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2012 Fiscal Year Research-status Report

インテリジェントバイオインターフェイスによる選択的細胞接着制御と細胞分離

Research Project

Project/Area Number 24760580
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

長瀬 健一  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (10439838)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2014-03-31
Keywords温度応答性 / インテリジェント界面 / 細胞分離 / ペプチド / 高分子ブラシ
Research Abstract

平成24年度は、REDV、VAPG等の細胞選択制ペプチドを導入するインテリジェント界面の設計に焦点を当てて研究をおこなった。温度応答性高分子であるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PIPAAm)を、ガラス基板上に表面開始原子移動ラジカル重合(ATRP)により高密度に修飾し、細胞の接着・脱着に適した界面を設計した。この際の最適なPIPAAmの分子量は12800であり、PIPAAm修飾密度は0.36 chains/nm2であることがわかった。これらの条件を利用し、同様のインテリジェント界面に細胞選択制ペプチドを導入することで、目的の細胞のみを選択的に接着・脱着できる細胞分離用インテリジェント界面の設計が可能であると考える。
また、PIPAAmブラシに疎水性モノマーであるn-ブチルメタクリレート(BMA)を5mol%の仕込み比で共重合することで、細胞の接着性を向上させることが可能であることが確認されている。これにより、細胞認識性ペプチドが関与する接着力では不十分な場合は、疎水性モノマーの共重合により細胞、インテリジェント界面間の接着をより強固にすることで、細胞分離の際の細胞回収率の向上に寄与できると考える。また、同様にジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPAAm)を共重合し、温度応答性高分子ブラシに正電荷を導入することで、細胞-インテリジェント界面間の静電的な相互作用を利用して接着を促進させる試みもおこなっている。これらも目的細胞との接着力促進に寄与するものと考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

インテリジェント表面の設計にあたりPIPAAmの最適な修飾条件の検討に時間がかかったため。

Strategy for Future Research Activity

H25年度では、REDV、VAPGといった細胞認識性のペプチドをインテリジェント界面に導入し、血管内皮細胞、平滑筋細胞の選択的な接着を促す表面の設計にとりかかる。グリシンをスペーサーとしたそれぞれのペプチドをガラス基板上に修飾し、表面開始ATRPをおこなうことで、温度変化によりPIPAAmブラシが進展・収縮を起こすことで、ペプチドが遮蔽・露出をする界面を構築する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

H24年度までに、必要な試薬や実験器具等を揃えてあるので、次年度は実験を進めていく中で必要となる消耗品を補充するために、研究費を使用する予定である。

  • Research Products

    (3 results)

All 2013 2012

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 温度応答性高分子とその共重合体を用いたインテリジェント界面による細胞分離の検討2013

    • Author(s)
      長瀬健一、畠山由梨、清水達也、武田直也、岡野光夫
    • Organizer
      第12回再生医療学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      20130321-20130323
  • [Presentation] Thermally-Modulated Cell Separation utilizing Thermo-functional Bio-interfaces2013

    • Author(s)
      K. Nagase, A. Kimura, Y. Hatakeyama, T. Shimizu, K. Matsuura, N. Takeda, M. Yamato, T. Okano
    • Organizer
      2nd International Conference on Biomaterials Science in Tsukuba (ICBS2013)
    • Place of Presentation
      Tsukuba
    • Year and Date
      20130319-20130322
  • [Presentation] Precisely-designed temperature-responsive polymer brushes for label-free cell separation2012

    • Author(s)
      K. Nagase, A. Kimura, Y. Hatakeyama, T. Shimizu, K. Matsuura, N. Takeda, M. Yamato, T. Okano
    • Organizer
      The 9th International Polymer Conference (IPC 2012)
    • Place of Presentation
      Kobe, Japan
    • Year and Date
      20121200

URL: 

Published: 2014-07-24  

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