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高機能性を付与した温度応答性培養皿の創製と組織再生への応用

高功能温度响应型培养皿的制作及其在组织再生中的应用

基本信息

批准号：
04J53141
负责人：
畠山英之
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Tokyo Women's Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J53141/
关键词：
RGDS Insulin 温度応答性表面リガンドパターン固定化時空間制御細胞シート工学再生医療ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)2-カルボキシ-N-イソプロピルアクリルアミドバイオ機能化温度応答性表面パターン固定化温度応答性ナノバイオ表面組織再生親水性疎水性変化共固定化

项目摘要

筆者の所属研究室では、臨床応用に向けた温度応答性表面上での細胞シート構築の高速化およびウシ血清などの異種動物由来成分を不要とする新規培養法の確立を目指し、RGDS固定化、Insulin(INS)固定化、あるいはRGDS-INS共固定化表面をそれぞれ作製した。これらを用いた血清非存在下での細胞接着、増殖能の賦活化に成功している。本研究では、温度応答性表面上にRGDS-INSを共固定化したドメインのパターン化構造を作製し、リガンドドメイン(LD)選択的な細胞接着、増殖活性の向上を検討するとともに、微細な三次元組織構築に向けたパターン状細胞シートの構築、回収を目指した。血清存在下での細胞接着、増殖挙動を解析した結果、血清中の接着タンパクや増殖因子などが表面全体に吸着し、細胞は表面全体に接着、増殖した。培養後、降温処理(37℃→20℃)に伴う細胞脱着挙動を追跡すると、すべての接着細胞は脱着するが、LD上の固定化RGDSと細胞膜上の受容体との相互作用の影響で脱着が抑制され、非LD上の細胞が優先的に脱着した。血清非存在下での細胞接着、増殖挙動を解析した結果、LD上の固定化RGDSとINSによる顕著な細胞接着性の向上と細胞増殖の加速化が認められ、細胞はLD上に優先的に接着、増殖した。LD上で長期培養すると、細胞は次第に非LD上へと遊走し、表面全体でコンフルエントまで増殖した。一方、LD選択的に培養後、パターン形状を維持した細胞シートを剥離・回収できた。本研究で作製したリガンドパターン化温度応答性表面は、LD選択的に細胞接着、増殖能を賦活化しうる高機能性を有することが示唆された。血清非存在下、細胞をLD選択的に培養後、パターン形状を維持した細胞シートを剥離・回収できた。本研究結果から、再生医療に向けた微細な三次元組織構築法の確立に対し、極めて重要な基盤技術を構築したといえる。

The author's laboratory is affiliated with the laboratory, and the clinical application is directed to the temperature-responsive surface of the cells and the high-speed construction of the serum and the ingredients derived from xenogeneic animals. The new culture method was established, RGDS immobilization, Insulin (INS) immobilization, and RGDS-INS co-immobilization surface were produced. It has been successfully used to activate cell attachment and proliferation in the absence of serum. In this study, the RGDS-INS co-immobilized structure on the temperature-responsive surface was fabricated and the LD system was selected. The cell attachment and proliferative activity of the cells are improved, and the fine three-dimensional tissue is constructed and the cells are constructed and recycled. The results of analysis of cell adhesion and proliferation in the presence of serum, adsorption of the proliferation factor in the serum, and adhesion and proliferation of cells on the entire surface. After culturing, the cooling treatment (37°C → 20°C) was followed by tracing the cells and placing them on the LD. The interaction between the immobilized RGDS and the receptor on the cell membrane affects the inhibition of detachment and the preferential detachment of cells on non-LD. Results of cell adhesion in the absence of serum, analysis of proliferation activity, and results of immobilized RGDS and INS on LD The improvement of cell adhesion and the acceleration of cell proliferation are recognized, and the adhesion and proliferation of cells are prioritized on the LD. Long-term culture on LD is required, cells are not allowed to migrate on non-LD, and the whole surface is allowed to proliferate. On the one hand, after culturing the selected LD cells, the shape of the cells is maintained and the cells are peeled off and recovered. In this study, we designed a temperature-responsive surface with a temperature-responsive surface, LD selection, and a high-functionality activation system for cell adhesion and proliferation. In the absence of serum, after culturing the cells with LD selection, the shape of the cells can be maintained and the cells can be peeled off and recovered. The results of this research are the basis for the establishment of micro-three-dimensional tissue construction methods for regenerative medicine, and the construction of extremely important fundamental technologies.