Yokohama National University, Faculty of Engineering
(Bio Microsystem lab)

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● Tissue engineering


Surface research

 

生体適合性金めっきを用いた電気化学細胞脱離
研究目的

 細胞をシート状にして移植する技術が再生医療にて注目されており、炎症部位の最表面を覆うことで効能を示すとして、すでに人の心筋や食道にて臨床試験が行われている。細胞シートを回収する方法として温度応答性ポリマーを用いた方法が知られているが、回収に時間がかかってしまうことが問題である。我々は、電気刺激を利用し、細胞を非侵襲的に5分以内に脱離・回収する技術を確立してきた。金電極上に密なオリゴペプチド層を形成し、それを介して細胞を接着させた後、金電極に電位を印加してオリゴペプチド層を脱離させることで、これに伴って細胞も脱離させるものである。
 本研究では、この電気化学細胞脱離を用いて、臓器のどのような形状にも適合する細胞シートを作製することを目的とした。特に、任意形状を作製できる光造形法と生体適合性の金めっき法を確立することで、形状制御可能な細胞シートを作製できる可能性を示した。

研究内容

 医療用のメスやピンセットに用いられている医療用金めっきと生体適合性金めっきの2種のめっき法を比較した結果、医療用金めっき法で作製した基板には細胞は接着しなかったが、生体適合性金めっき法では良好な細胞接着が観察された。また、この基板上にオリゴペプチドを介して接着したヒト繊維芽細胞は、- 1.0 Vの電位を5分間印加することで、約90%が脱離・回収可能であった。脱離細胞を生死染色した結果、ほぼすべての細胞が良好に生存していることがわかった。
 マイクロ光造形技術を用い、モデルとして立体的な兎を作製し、その表面に生体適合性金めっきを施した。金表面にオリゴペプチドを修飾して細胞を接着させることができた(図1)。
 本手法は、任意の形状に適用可能であり、ティッシュエンジニアリングおよび再生医療のための基盤技術となりうる。


図1 マイクロ光造形による鋳型モデルの作製・金めっき・細胞接着・転写
[参考資料]
 

 

 

 

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Fukuda Lab, Faculty of Engineering, Yokohama National University