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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a stretchable temperature-responsive cell culture surface by using new temperature-responsive polymers

Research Project

Project/Area Number 26350531
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

秋山 義勝  東京女子医科大学, 医学部, 講師 (20349640)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsPDMS / 細胞シート / 温度応答性高分子 / ナノバイオ
Outline of Annual Research Achievements

昨年、開発した一軸方向に伸展可能なデバイス開発の知見を基に、xyの二軸方向に伸縮可能なデバイスの作製を行った。作製したデバイスはx軸方向を固定化しながら、y軸方向を固定化し、その後、デバイスを各軸方向に伸展するデバイスとなった。しかしながら、手動での伸展機構を取り入れた点、また、扱うサンプルのサイズが1.5cm各の正方形のサンプルをターゲットとしたため、複雑な機構となり、目的のサンプルを伸展することは可能であったが、細胞培養や伸展しながらのAFM、FI-IR/ATRやXPSなどの表面物性評価には適さないデバイスとなった。その点を改良するために、3Dプリンターで把持部を作製しステッピングモータ機構を取り入れたxy軸方向に伸展・伸縮可能なデバイスを改めて作製した。本デバイスにより細胞培養が可能な伸展デバイスを作製することができた。また、把持部だけを利用することで伸展させたまま、FT-IR/ATRでの評価が行えることを確認した。新規な温度応答性高分子、p(N-methacryoyl-N`-isopropynoly-1,3-diaminopropane)(NMANPIproDAP)をPDMS表面に固定化したNMANPIproDAP-PDMSを使い細胞培養評価を行った。使用する細胞はウシ血管内皮細胞を使用した。伸展前後における細胞培養評価の結果、基材を伸展(伸展率:20%)させることで細胞接着性が向上することを確認した。伸展における細胞接着性向上は、基材表面の接触角測定の結果と同様な傾向を示した。さらに、伸展状態および非伸展状態の基材において細胞は増殖しコンフルエント状となり、温度を20℃付近に低下させることで、細胞をシート状で剥離することに成功した。さらにNIH3T3細胞を利用し、NMANPIproDAP-PDMS基材表面上での伸展・収縮培養への応用も試みた。

Research Products

(5 results)

All 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A Facile Method for Preparing Temperature-Responsive Cell Culture Surfaces by Using a Thioxanthone Photoinitiator Immobilized on a Polystyrene Surface2016

    • Author(s)
      FUKUMORI Kazuhiro, AKIYAMA Yoshikatsu, YAMATO Masayuki, Okano Teruo
    • Journal Title

      ChemNanoMat

      Volume: 2(5) Pages: 454-460

    • DOI

      10.1002/cnma.201600056

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Characterization of poly(N-isopropylacrylamide) gel grafted polydimethylsiloxane as a strethcble temperature-responsive cell culture substrate2016

    • Author(s)
      Yoshikatsu AKIYAMA
    • Organizer
      3rd International Conference on Biomaterials in Tokyo
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2016-11-28 – 2016-11-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Characterization of Poly(N-isopropylacrylamide) Gel Grafted Polydimethylsiloxane as Temperature-responsive Cell Culture Substrate2016

    • Author(s)
      Yoshikatsu AKIYAMA
    • Organizer
      27th 2016 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2016-11-27 – 2016-11-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New temperature-responsive cell culture surfaces for cell-sheet based tissue engineering2016

    • Author(s)
      Yoshikatsu AKIYAMA
    • Organizer
      EMRS 2016 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Poland, Warsawa
    • Year and Date
      2016-09-17 – 2016-09-24
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mechanical Stretching induced alternation of cell attachment and detachment character of poly(N-isopropylacrylamide) gel grafted PDMS surface2016

    • Author(s)
      MATSUYAMA Miki, AKIYAMA Yoshikatsu, TAKEDA Naoya, YAMATO Masayuki, OKANO Teruo
    • Organizer
      10th World Biomaterilas Congress
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
    • Year and Date
      2016-05-20 – 2016-05-20
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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