インクジェット技術を利用した細胞Durotaxis誘導基材作製の確立

使用喷墨技术建立细胞 Durotaxis 诱导基底制造

• 批准号: 20K12661
• 负责人: 津留 美紀子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K12661/
• 关键词: Inkjet patterning; Gelatin; Durotaxis; Protease; AFM; インクジェットパターニング; ゼラチン; 酵素活性測定; Protease hydrolysis

本研究は、細胞が基材の硬さを認識し、軟から硬領域を指向し遊走する現象（Durotaxis）について、この現象を制御することで細胞の分化能を基材の物性から制御する足場基材の設計技術を目指している。具体的には、ハイドロゲルの表面にインクジェットパターニング技術を用いて極微量の加水分解酵素を滴下する。滴下後、酵素加水分解反応が進むことでハイドロゲルの弾性を改変させる。この方法を用いて複雑なパターンでハイドロゲルの弾性勾配を作り出し、この表面で細胞の振る舞いを解析することで、Durotaxis誘導を任意に制御できるような手法の確立を進めている。研究実績：原子間力顕微鏡を用いた弾性測定法の実験系の構築に向けて、ゼラチン以外のナノファイバー材料を用いた手法についても検討を進めた。実験に用いたポリL乳酸ハイドロゲルについて、走査電子顕微鏡観察により数十nmのナノファイバーネットワーク構造であることを確認した。しかしながら、ファイバー密度が不均一な構造であることも確認しており、この構造は酵素加水分解による弾性勾配の制御に影響が出ることが示唆され、今後さらに検討する必要がある。本研究で培ったハイドロゲル表面観察技術を応用して、湿度の制御が必要な微生物の増殖過程を光学顕微鏡観察する手法を確立した。この方法で得られたタイムラプス観察動画は、Nikon Small World CompetitionのHonorable Mentions に選出するに至った。また、本研究に関連する共著論文を3報発表した。

This study focuses on understanding the hardness and softness of cell substrates, and the direction of soft and hard areas, and the phenomenon of wandering (Durotaxis).て、このphenomenonをcontrolすることでThe differentiation ability of cells and the physical properties of the base materialからcontrol the design technology of the base material and the design technology of the base materialしている. Specific には, ハイドロゲルのsurface にインクジェットパターニング technology を uses a very small amount of いてのadded water decomposing enzyme を dripping する. After dripping, the enzyme adds water to decompose the むことでハイドロゲルの弾性をchange変させる.このmethodを Use the いて compound 雑なパターンでハイドロゲルの弾 properties to combine the をmake り出し, このsurface でcell のvibration danceいをanalytical することで, Durotaxis induction をarbitrary にcontrol できるようなtechnique のEstablishment を Advance めている. Research Achievements: Construction of a system for measuring the elasticity of interatomic force micromirrors, Materials other than ゼラチンのナノファイバーをいたtechniquesについても検検を入めた.実験に用いたポリLlactic acid ハイドロゲルについて, walk-through electronic microscope observationよりtens of nmのナノファイバーネットワークstructuralであることをconfirmationした.しかしながら、ファイバーdensity uneven structure であることもconfirmation しており、このstructure はenzyme addition The influence of water decomposition and the control of water decomposition and the combination of water and water are not affected by the effects of water decomposition. In this study, the use of microorganisms in the microorganisms and the necessity of humidity control, as well as the use of optical microscopic observation techniques, were established in this study.この法で得られたタイムラプス観看片は、Nikon Small World CompetitionのHonorable Mentions に选するに～った. This study is related to the co-authored paper 3 reported in this paper.

项目成果

Ultrasensitive Assay for Enzymatic Hydrolysis of Cellulose

纤维素酶水解的超灵敏测定

• 发表时间: 2022
• 作者: Shigeru Deguchi;Mikako Tachioka;Mikiko Tsudome
• 通讯作者: Mikiko Tsudome

3Dコンフォーカル顕微鏡を用いた大腸菌コロニー形成過程のタイムラプス解析

使用 3D 共焦显微镜延时分析大肠杆菌菌落形成过程

• 发表时间: 2022
• 作者: 草森浩輔;西川元也;津留 美紀子,出口 茂
• 通讯作者: 津留 美紀子,出口 茂

寒天培地上での海洋微生物の構造色の出現と発達のタイムラプス観察

延时观察琼脂培养基上海洋微生物结构色的出现和发展

• 发表时间: 2022
• 作者: Mikiko Tsudome;Shigeru Deguchi
• 通讯作者: Shigeru Deguchi

分離培養とゲノム解析から明らかになる深海セルロー ス分解菌の新奇性

通过分离培养和基因组分析揭示深海纤维素降解细菌的新颖性

• 发表时间: 2022
• 作者: 立岡美夏子;津留美紀子;出口茂
• 通讯作者: 出口茂

インクジェットパターニング技術を用いた超高感度プロテアーゼ活性測定法の検討

利用喷墨图案化技术检验超灵敏蛋白酶活性测量方法

• 发表时间: 2020
• 作者: Taiga Asami ; Shunsuke Imamura ; Tomoya Akaki ; Kentaro Honda ; Yoshiharu Nishimura ; Atsushi Tanaka ; Nobuhiro Kato;津留 美紀子,出口 茂
• 通讯作者: 津留 美紀子,出口 茂