治療用細胞を作製する革新的バイオ界面の開発

开发用于生产治疗细胞的创新生物界面

• 批准号: 22K19899
• 负责人: 長瀬 健一
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19899/
• 关键词: 温度応答性高分子; 高分子ブラシ; 機能性界面; バイオ界面; 細胞分離; 細胞組織; 細胞治療; 界面; 高分子; バイオマテリアル; 分化

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。

这项研究旨在创建功能性生物区域，以在界面上有效地制造治疗细胞。在2022年，创建了一个功能性生物界面，以有效地捕获界面上的目标单元。用硅烷偶联反应用原子转移自由基聚合（ATRP）修饰玻璃底物表面。此外，使用第一步ATRP修改了具有propargyl基团的聚合物，即单击反应的官能团，并使用第二步ATRP修饰温度响应的聚合物。随后，通过单击反应将具有特定亲和力的肽与细胞的特定亲和力修饰为聚合物界面。通过改变聚合物的链长和肽的修饰密度来制备各种聚合物刷界面。靶细胞和与肽亲和力的污染细胞在携带准备好的细胞亲和力肽的聚合物刷上的温度为37°C下接种，并确认了粘附行为。发现靶细胞粘附于具有短链长度温度响应聚合物的聚合物刷。另一方面，发现温度响应的聚合物不粘附在链长长的聚合物刷上。此外，与肽无亲和力的细胞不会粘附在温度响应聚合物的短链长度的聚合物刷上。这表明只有温度响应聚合物的短链长度的聚合物刷界面才能对细胞与肽之间的亲和力作用，从而有效地粘附细胞。还发现，可以从聚合物刷界面中去除粘附到聚合物刷界面的靶细胞，并通过降低温度来恢复。这些结果表明，可以通过降低温度选择靶细胞到聚合物刷界面和靶细胞的恢复。

项目成果

Thermoresponsive block copolymer brush for temperature-modulated hepatocyte separation

用于温度调节肝细胞分离的热响应嵌段共聚物刷

• DOI: 10.1039/d2tb01384c
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Materials Chemistry B
• 影响因子: 7
• 作者: Kenichi Nagase;Naoto Kojima;Mitsuaki Goto;Toshihiro Akaike;Hideko Kanazawa
• 通讯作者: Hideko Kanazawa

細胞膜タンパク質とペプチドの相互作用を利用した細胞分離法の開発

利用细胞膜蛋白和肽之间的相互作用开发细胞分离方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 島根瑠霞;志村昌紀;金澤秀子;花岡健二郎;長瀬健一
• 通讯作者: 長瀬健一

温度応答性高分子を用いた肝細胞分離カラムの開発

温度响应型聚合物肝细胞分离柱的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 松田潤之介;稲永大夢;後藤光昭;赤池敏宏;金澤秀子;花岡健二郎;長瀬健一
• 通讯作者: 長瀬健一

温度応答性材料を用いたバイオセパレーション

使用温度响应材料进行生物分离

• 发表时间: 2023
• 作者: 高橋宏信;若山暖乃;長瀬健一;清水達也;長瀬健一，小島直人，後藤光昭，赤池敏宏，花岡健二郎，金澤秀子;長瀬健一
• 通讯作者: 長瀬健一

温度応答性-肝細胞認識高分子による温度制御による肝細胞分離法

温度响应型 - 使用肝细胞识别聚合物进行温度控制的肝细胞分离方法

• 发表时间: 2023
• 作者: Nagase Kenichi;Inanaga Daimu;Ichikawa Daiju;Mizutani Akimoto Aya;Hattori Yutaka;Kanazawa Hideko;倉持羽純，高橋宏信，David Grainger，花岡健二郎，長瀬健一;長瀬健一，小島直人，後藤光昭，赤池敏宏，花岡健二郎，金澤秀子
• 通讯作者: 長瀬健一，小島直人，後藤光昭，赤池敏宏，花岡健二郎，金澤秀子