生体-材料相互作用解析のための表面プラズモン共鳴像・励起蛍光像同時計測機器

平成16年度に試作した表面プラズモン共鳴イメージング装置と全反射蛍光顕微鏡を用いて,以下の項目について検討した。1.細胞接着過程の詳細な検討1-1.細胞接着に及ぼす表面張力の影響材料の表面張力と細胞接着の関係について古くから多くの研究がなされてきたが,モデル表面の不安定性に起因する再現性の問題,さらに,報告者間の実験結果に矛盾が見られた。われわれの研究ではアルカンチオールの自己組織化単分子膜を用いて種々の表面張力をもつ安定な表面を作製し,この表面への細胞接着を行った。アニオン性,カチオン性の表面にかかわらず親水性になるほど細胞接着性は増加した。一方,ヒドロキシル基が親水基であるノニオン性表面では水接触角が40度近傍で細胞接着が最大になった。1-2.細胞接着性糖タンパクの交換吸着細胞は,材料表面に吸着した細胞接着性糖タンパクを介して材料表面に接着すると報告されてきた。細胞接着性糖タンパクであるフィブロネクチンと血清アルブミンの種々の濃度比の混合物を自己組織化単分子膜へ吸着させ,モデルタンパク吸着表面を作製した。この上で細胞接着実験を行った。例えば,血清アルブミンのみを前吸着させた表面,また,表面に共有結合で固定した表面への細胞接着を比較したところ,前者では細胞接着に時間遅れは見られるものの細胞は接着した。一方,後者では細胞はほとんど接着しなかった。このことから,吸着タンパクの交換により表面が細胞接着性を獲得することを明らかにした。以上のように,種々のモデル表面を作製し,これらの表面へのタンパクの吸着,さらに細胞接着を調べることで,人工材料と細胞との相互作用に関する知見の蓄積を行った。2.表面プラズモン励起蛍光顕微鏡試作を終了し,高感度タンパク吸着実験,また,細胞接着実験の有効性について検討を加えている。

平成16年度に試作した表面プラズモン共鳴イメージング装置と全反射蛍光顕微鏡を用いて,以下の項目について検討した。1.細胞接着過程の詳細な検討1-1.細胞接着に及ぼす表面張力の影響材料の表面張力と細胞接着の関係について古くから多くの研究がなされてきたが,モデル表面の不安定性に起因する再現性の問題,さらに,報告者間の実験結果に矛盾が見られた。われわれの研究ではアルカンチオールの自己組織化単分子膜を用いて種々の表面張力をもつ安定な表面を作製し,この表面への細胞接着を行った。アニオン性,カチオン性の表面にかかわらず親水性になるほど細胞接着性は増加した。一方,ヒドロキシル基が親水基であるノニオン性表面では水接触角が40度近傍で細胞接着が最大になった。1-2.細胞接着性糖タンパクの交換吸着細胞は,材料表面に吸着した細胞接着性糖タンパクを介して材料表面に接着すると報告されてきた。細胞接着性糖タンパクであるフィブロネクチンと血清アルブミンの種々の濃度比の混合物を自己組織化単分子膜へ吸着させ,モデルタンパク吸着表面を作製した。この上で細胞接着実験を行った。例えば,血清アルブミンのみを前吸着させた表面,また,表面に共有結合で固定した表面への細胞接着を比較したところ,前者では細胞接着に時間遅れは見られるものの細胞は接着した。一方,後者では細胞はほとんど接着しなかった。このことから,吸着タンパクの交換により表面が細胞接着性を獲得することを明らかにした。以上のように,種々のモデル表面を作製し,これらの表面へのタンパクの吸着,さらに細胞接着を調べることで,人工材料と細胞との相互作用に関する知見の蓄積を行った。2.表面プラズモン励起蛍光顕微鏡試作を終了し,高感度タンパク吸着実験,また,細胞接着実験の有効性について検討を加えている。