2014 Fiscal Year Research-status Report
物理的な伸縮を利用した新規な細胞培養表面基材の開発
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26350531
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| Research Institution | Tokyo Women's Medical University |
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Principal Investigator |
秋山 義勝 東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20349640)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ポリジメチルシロキサン / 温度応答性高分子 / 細胞シート工学 / メカニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリジメチルシロキサン（PDMS）表面への高分子固定化法について検討を行い、目的の高分子であるPNNACPM系の高分子がPDMS表面にブラシ状で導入可能かどうかを確認した。具体的にはモノマー濃度および反応時間を変化させながら、FT-IT/ATRで導入された高分子量を定性的に見積もることが可能かどうかを検討する一方で、光開始重合剤であるチオキサントン（TX）基のPDMS表面への導入方法についても検討した。光開始重合剤の固定化に関しては、酸性条件下での反応であることから、PDMS基材への影響もあることが確認できた。高濃度硫酸条件下で、７０℃程度の温度での処理反応ではPDMS基材が分解されるような現象も見られた。反応条件については、その最適化が必要ではあるが、フェニル基を含むPDMS表面を利用した限りにおいては、光化学重合開始剤であるTX基の導入が示唆される結果が得られている。具体的には、仕込みのサリチル酸濃度、反応条件（温度、時間）、さらには使用する硫酸の濃度を変化させることで、TX基量の定性的な変化が確認できた。また、副反応生成基として、硫酸基が導入されることも確認した。固定化反応の継時的な変化により、表面物性が変化したことから、高分子の固定化量が反応時間によって変化していることも示唆された。簡単な細胞接着性の評価から、PDMS表面と比較すると高分子の固定化による細胞接着性や接着面積が向上、増大することが示唆された。副反応で生成する硫酸基が細胞接着にどのような影響を与えるかについては、今後の検討課題としたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請書に記載した研究項目の課題はすべて実施し、当初の計画はほぼ達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度では専用の伸縮デバイスの作製の開発について着手する。また、光固定化反応に重要な反応容器の開発についても併せて行う。伸縮デバイスの開発では、一軸方向に伸展可能なデバイスの開発から、ｘｙの二軸方向に伸縮可能なデバイスの作製を行う。近年、伸展培養用のデバイスに関するデバイスの報告が幾つか報告されており、これらの報告を参考にして、デバイスの設計に着手する。デバイスについては駆動系を導入した自動伸展収縮装置の開発を目指すが、当初は手動型のデバイスについて開発を行い、設計の妥当性を探る。また、定化した高分子が均一の長さで固定化された高分子鎖であろうという点から、前年度に作製した表面と手動式の伸縮デバイスを用いて、作製した基材表面を伸縮させ、基材の伸縮による表面接触角の変化および高分子の固定化量の変化を比較、評価し、伸縮によって高分子鎖のブラシ構造とマシュルーム構造の違いによって表面形状が大きく変化する点を期待し、AFMによる直接的な表面観察を行う。チオキサントン基がPDMS最表面に存在するかどうかはXPSで評価を行う。細胞接着性の評価はウシ血管内皮細胞をモデル細胞として使用する。PNNACPM系の温度応答性高分子以外にも温度応答性能を有しないPHEMAを用いて、同様な表面を作製し伸縮による細胞接着性の違いをPNNACPM系やPIPAAmの場合と比較、評価する。可能性としては温度応答性高分子でなくともブラシ密度の変化で細胞の接着や剥離が期待できるかもしれないという期待も持ちながら、表面物性評価、細胞接着性の評価を行う。また、ブロック共重合体の固定化についても検討する。
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Research Products
(2 results)
