In vivo模倣足場作製に向けたブロックポリマーブラシの基礎検討とその展開

用于生产体内模拟支架的嵌段聚合物刷的基础研究和开发

• 批准号: 18J14133
• 负责人: 東 倫之
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J14133/
• 关键词: 双性イオン; 粘弾性; ポリマーブラシ; 細胞移動

本研究では、足場材料の生理活性機能、機械的特性および構造が細胞に与える影響を別々に評価できるプラットフォーム作製および細胞-材料間相互作用の理解を目指した。まずは構造を制御する材料設計を行った。重合中に反応溶液をドレインすることで基板上での重合時間を連続的に変化させる戦略を用いた。既報と同じ構成である下層がpoly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC))、表層がpoly(2-aminoethylmethacrylate (AEMA))の二層型ポリマーブラシを用いた。表層のAEMA層の膜厚が連続的に変化する二層型ポリマーブラシを作製したところ、タンパク質吸着量は重合度によらず一定であることが分かった。そこで細胞接着を評価した。ヒト乳腺上皮細胞の細胞接着及び細胞移動を評価したところ、膜厚が厚い方向へ移動してくことが分かった。また、生理活性物質の固定化が可能となる材料設計を行った。表層のAEMAの化学修飾を行った。無水コハク酸を用いることでAEMAにカルボキシル基を導入し、分子内・分子間相互作用により電荷を打ち消すことで、材料由来の影響を排除できることが期待できる。無水コハク酸の反応率を溶液の濃度により制御することに成功し、表面物性(特に表面電荷)が反応率に伴って変化することが分かった。また、アルブミン・イムノグロブリンの吸着は、表面電荷がゼロの場合に大きく抑制されることが分かった。また、細胞接着も表面電荷がゼロの場合にのみ大きく抑制されることが分かった。次に、無水コハク酸ではなく無水マレイン酸を用いた。チオールーエン反応によりシステイン末端を有する細胞接着誘導ペプチドであるRGD (Arg-Gly-Asp)ペプチドを固定化したところ、細胞接着が強く誘導された。本戦略により生理活性物質を効果的に固定化できることが分かった。

This study aims to evaluate the physiological activity, mechanical properties and structural effects of field materials on cell and material interaction. The design of materials for structural control is carried out. The overlap time on the substrate is slightly different from the overlap time. The lower layer is poly(2-methacryloxyethyl phosphorylcholine (MPC)) and the outer layer is poly(2-aminoethylmethacrylate (AEMA)). The film thickness of the surface layer of the AEMA layer is continuously changed, and the two-layer structure is controlled. The cells were then evaluated. The cells of mammary epithelial cells move in different directions. Immobilization of physiologically active substances is possible through material design. Chemical modification of AEMA in surface layer. Anhydrous acid can be used to introduce AEMA groups, intramolecular and intermolecular interactions, charge elimination, and material origin exclusion. The reaction rate of anhydrous acid is controlled by the concentration of the solution, and the surface properties (especially the surface charge) are controlled by the reaction rate. In the case of adsorption and surface charge, it is possible to suppress the absorption of impurities. The surface charge of the cell is not stable, and the cell surface charge is not stable. Next, anhydrous acid, anhydrous acid The cells were then induced to immobilize RGD (Arg-Gly-Asp). This is the first time that the physiologically active substance has been immobilized.

项目成果

ウプサラ大学(スウェーデン)

乌普萨拉大学（瑞典）