治療用細胞を作製する革新的バイオ界面の開発

本研究は、治療用細胞を効率的に界面で作製するための機能性バイオ界面の作製を目的にしている。令和4年度は、標的細胞を界面上に効果的に捕捉するための機能性バイオ界面を作製した。ガラス基板の表面に原子移動ラジカル重合(ATRP)の開始剤をシランカップリング反応により修飾した。さらに、クリック反応の官能基であるプロパルギル基を有する高分子を一段階目のATRPにより修飾し、二段階目のATRPで温度応答性高分子を修飾した。その後、クリック反応により細胞と特異的な親和性を有するペプチドを高分子界面に修飾した。高分子の鎖長、ペプチドの修飾密度を変化させ、様々な高分子ブラシ界面を作製した。作製した細胞親和性ペプチドを担持した高分子ブラシに、ペプチドと親和性を有する標的細胞と夾雑細胞を温度37℃で播種し、接着挙動を確認した。標的細胞は、温度応答性高分子の鎖長が短い高分子ブラシに接着することがわかった。一方、温度応答性高分子の鎖長が長い高分子ブラシには接着しないことがわかった。また、ペプチドと親和性を持たない細胞は、温度応答性高分子の鎖長が短い高分子ブラシにも接着しなかった。これにより、温度応答性高分子の鎖長が短い高分子ブラシ界面にのみ、細胞とペプチドの親和力が働き、効果的に細胞を接着させることがわかった。また、高分子ブラシ界面に接着していた標的細胞は温度を低下させることで、高分子ブラシ界面から脱離させ、回収できることがわかった。これらの結果より、標的細胞の高分子ブラシ界面への選択的接着と温度低下による標的細胞の回収が可能であることがわかった。

本研究は、治療用細胞を効率的に界面で作製するための機能性バイオ界面の作製を目的にしている。令和4年度は、標的細胞を界面上に効果的に捕捉するための機能性バイオ界面を作製した。ガラス基板の表面に原子移動ラジカル重合(ATRP)の開始剤をシランカップリング反応により修飾した。さらに、クリック反応の官能基であるプロパルギル基を有する高分子を一段階目のATRPにより修飾し、二段階目のATRPで温度応答性高分子を修飾した。その後、クリック反応により細胞と特異的な親和性を有するペプチドを高分子界面に修飾した。高分子の鎖長、ペプチドの修飾密度を変化させ、様々な高分子ブラシ界面を作製した。作製した細胞親和性ペプチドを担持した高分子ブラシに、ペプチドと親和性を有する標的細胞と夾雑細胞を温度37℃で播種し、接着挙動を確認した。標的細胞は、温度応答性高分子の鎖長が短い高分子ブラシに接着することがわかった。一方、温度応答性高分子の鎖長が長い高分子ブラシには接着しないことがわかった。また、ペプチドと親和性を持たない細胞は、温度応答性高分子の鎖長が短い高分子ブラシにも接着しなかった。これにより、温度応答性高分子の鎖長が短い高分子ブラシ界面にのみ、細胞とペプチドの親和力が働き、効果的に細胞を接着させることがわかった。また、高分子ブラシ界面に接着していた標的細胞は温度を低下させることで、高分子ブラシ界面から脱離させ、回収できることがわかった。これらの結果より、標的細胞の高分子ブラシ界面への選択的接着と温度低下による標的細胞の回収が可能であることがわかった。