細胞の付着及び増殖を制御する材料の設計と合成

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医用材料として実用的に重要であるポリウレタン(PU)を取り上げ、その細胞に対する挙動及び生体における長期の安定性について検討した。今年度は新規なPUとしてふっ素基を導入したPUを合成し、その性質を調べた。ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)、ジアミノイソプロパノールから合成した水酸基を含むPUにパーフルオロオクタノイル基を導入したPUを合成した。さらに、MDI、PTMG、N、N-ビス(2-ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミドでプレポリマーをつくった後、ブタンジオールあるいはエチレンジアミンで鎖延長してPU10種類を合成した。合成したPUのフィルムを作製し、その上で上皮性の株化細胞Ca.9.22を培養し、細胞の付着性、増殖性を調べた。水酸基を含むPU及びパーフルオロオクタノイル化PUは、水に対する接触角では違いが認められたが、細胞に対しては初期付着率、増殖速度ともにあまり差は認められなかった。一方、パーフルオロオクタンスルホンアミド基を含むPUにおいては、鎖延長剤の種類、合成法を変えることにより細胞の付着性、増殖性がかなり変化した。全体的にふっ素基導入の効果がかなり認められた。MDIや水素化MDI及びPTMG、プロピレンジアミンからなるセグメント化PUをラットの皮下組織に3〜26月間埋め込んだ後に回収したフィルムについて、GPC分析、ATR-IR分析、引張り強度試験を行い、PUの安定性について検討した。MDI系のPUフィルムの引張り強さ、伸びはかなり安定しており、経時的な変化はあまり認められなかった。水素化MDI系PUでは肉眼的にも明らかに劣化が認められ、強度、伸びともに大幅に低下した。いずれの場合にも、分子量及び赤外吸収スペクトルの面からはポリマーの分解が示唆された。