金、SiO2/TiO2/LiTaOx等の無機物、半導体素材、合成細繊維等の細胞接着リガンドコートによる新規培養基質の創造

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経験内容

  • 総合化学
  • 研究開発

金、SiO2/TiO2/LiTaOx 等の無機物、GaAs等の半導体素材、カーボンナノファイバー、合成細繊維、合成ゴム等を表面加工することで、新たな価値が創造できます。製造過程を変える必要はありません。製造の最終段階で、擬似マトリックス(化学合成マトリックス)(特許4555773号:細胞培養基質および細胞接着蛋白質またはペプチドの固相化標品)をコーティングするだけです。
① 金電極上で、神経を安定して培養できるようになる。
② microfluidics の一部を、安定した培養細胞層のプールにできる。
③ 無機物の表面を、安定した細胞層を形成する場にできる。ホスト組織との親和性が向上する。
④ 2DEG-FET等の半導体上で安定した細胞培養が可能になり、細胞活動の変化を real-time、on-line で電気的にモニターできる。
⑤ SH-SAW chip のLiTaOx 上で細胞培養が可能になり、細胞-細胞間結合の状態を、電気的にモニターできる。
⑥ ナノファイバーや合成細繊維で安定した細胞培養が可能になり、リアクターの用途に使える。
⑦ 擬似マトリックスは、生物由来のコラーゲン等とは異なり、溶剤に溶かしても化学的にとても安定です。微細印刷技術があれば、パターン印刷した個所に細胞培養するのも一案です。
素材と擬似マトリックス溶液を、37℃で1時間以上インキュベートするだけで、簡単に素材の表面加工ができます。コラーゲンやフィブロネクチンの様な生物由来の細胞外マトリックスとは異なり、擬似マトリックスは、化学的にも温度的にも安定です。自社の素材に新たな用途を開発したいと考えていらっしゃる方、一度擬似マトリックスをご検討されては如何でしょうか?

地域

茨城県つくば市

役割

プロジェクトリーダー

規模

国立環境研究所

期間
2000年 〜 2015年頃

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元々は、大気汚染物質の健康影響を研究する過程で、in vivo を模した精緻な肺胞上皮組織を in vitro で再構築し、生体影響評価に用いようとして、この分野の研究を始めたのがきっかけです。偶々、 de novo で形成された基底膜構造体を備える肺胞上皮組織が構築できたことで、培養肺胞上皮細胞による基底膜の形成に関するサイトカインの支配や間充織細胞の関与について、一連の研究を行いました。更に、ヒトrLN-10/HEK293 細胞を用いることで、上皮組織の一般形、 hLN-511 isoform の基底膜構造体が再現性良く作製できるようになりました。 この基底膜構造体を培養基質 (sBM:synthesized Basement Membrane substratum) に加工する技術を開発し、精緻な人工上皮組織を再構築する素材として使う研究や、未熟な幹細胞から成熟した機能細胞に最終分化させる一連の研究 (→→ functional hepatocyte, islet beta cell, ciliated cell, neuron) を進めました。  これらの過程で、細胞培養に関する種々のトラブルに遭遇し、一つ一つ解決して現在に至っています。そんな経験が皆さんのトラブルシューティングに役立つことも有るのではと考え、今回登録することにしました。 論文の M&M に記載されたプロトコールに従って実施したつもりでも、上手く行かないのが常です。トラブルを自分で抱え込まず、年寄りの知恵を借りるつもりで、ご相談下さい。

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