導電性ナノマテリアルを応用した生体再建材料の開発

本研究は、カーボンナノチューブ（CNT）を用いた細胞培養担体の開発と、その材料上での細胞の培養および組織化を目指すものである。我々はこれまでCNTを用いた培養担体の開発のためCNTの生体親和性や細胞接着性・増殖性について研究を行ってきた。細胞組織化の基礎的な検討として、昨年度にはCNTコートディッシュとCNTコートシリコーン、糸状のCNTなど、異なった形態の培養担体上での種々の細胞培養を行っており、本年度も引き続き細胞の種類を増やし同様の検討を行った。本研究では特にCNTの導電性に着目し、電気刺激による分化促進や誘電泳動などの手法を用いた細胞の集積・配列など、材料上での細胞の組織化の方法を検討しており、これまでのところ誘電泳動を用いることで、通常接着しにくい形態の培養担体、とくに接着性の弱い細胞での細胞集積および配列が可能であったが、集積および配列後の細胞増殖のコントロールが困難であった。この問題を解決するために、低温融解アガロースゲル等を用いた固定化の方法について考案し、誘電泳動による細胞の配列を阻害しない分散濃度や添加方法の検討を行い最適な方法を検討中である。また、毒性評価に関してはCNTを表面にコーティングした培養ディッシュを用いCNT上で直接細胞培養を行うことでその影響を評価してきたが、明らかな細胞増殖能の低下や細胞分化能への影響は認められておらず、細胞種を増やしても同様の結果を得ることができた。これらのことから細胞培養条件下でも細胞組織化に有効なCNTの特性は損なわれないことが明らかになった。今後は細胞組織化の方法についてさらに具体的な検討を進めていく必要がある。

本研究は、カーボンナノチューブ（CNT）を用いた細胞培養担体の開発と、その材料上での細胞の培養および組織化を目指すものである。我々はこれまでCNTを用いた培養担体の開発のためCNTの生体親和性や細胞接着性・増殖性について研究を行ってきた。細胞組織化の基礎的な検討として、昨年度にはCNTコートディッシュとCNTコートシリコーン、糸状のCNTなど、異なった形態の培養担体上での種々の細胞培養を行っており、本年度も引き続き細胞の種類を増やし同様の検討を行った。本研究では特にCNTの導電性に着目し、電気刺激による分化促進や誘電泳動などの手法を用いた細胞の集積・配列など、材料上での細胞の組織化の方法を検討しており、これまでのところ誘電泳動を用いることで、通常接着しにくい形態の培養担体、とくに接着性の弱い細胞での細胞集積および配列が可能であったが、集積および配列後の細胞増殖のコントロールが困難であった。この問題を解決するために、低温融解アガロースゲル等を用いた固定化の方法について考案し、誘電泳動による細胞の配列を阻害しない分散濃度や添加方法の検討を行い最適な方法を検討中である。また、毒性評価に関してはCNTを表面にコーティングした培養ディッシュを用いCNT上で直接細胞培養を行うことでその影響を評価してきたが、明らかな細胞増殖能の低下や細胞分化能への影響は認められておらず、細胞種を増やしても同様の結果を得ることができた。これらのことから細胞培養条件下でも細胞組織化に有効なCNTの特性は損なわれないことが明らかになった。今後は細胞組織化の方法についてさらに具体的な検討を進めていく必要がある。