【研究成果】细胞シートを効果的に作製する温度応答性培养皿を开発―再生医疗の効率化?実用性の向上に期待―

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【研究成果】细胞シートを効果的に作製する温度応答性培养皿を开発―再生医疗の効率化?実用性の向上に期待―

【研究成果】细胞シートを効果的に作製する温度応答性培养皿を开発―再生医疗の効率化?実用性の向上に期待―

本研究成果のポイント

再生医疗の世界で使用されている细胞シートを効率的に作製できる培养皿を开発しました。
これまではシートによる作製が难しかった细胞种の细胞シート作製が可能になり、再生医疗の効率化や、実用性の向上が期待されます。

概要

　広島大学大学院医系科学研究科の長瀬健一教授は、東京理科大学先進工学部の菊池明彦教授、University of Utah, Department of Molecular Pharmaceutics/東京女子医科大学の岡野光夫教授と共に、細胞シートを効率的に作製する温度応答性培養皿の設計に成功しました。
　细胞をシート状にしたものを患部に直接贴るという治疗方法が、难治性疾患に対する治疗として注目を集めています。この细胞シートの作製には、温度応答性培养皿という特殊な培养皿が必要です。本研究では、従来のものよりも効率よく细胞シートを作製できる温度応答性培养皿を开発しました。

　本研究成果はRoyal Society of Chemistryより出版されている「Biomaterials Science」に2025年3月25日に掲載されました。Volume17, Number 7のFront Coverに選ばれています。
　また、本研究は広岛大学から论文掲载料の助成を受けています。

Kenichi Nagase*(*責任著者), Minami Watanabe, Akihiko Kikuchi, Teruo Okano
Effective cell sheet preparation using thermoresponsive polymer brushes with various graft densities and chain lengths
Biomaterials Science, 13, 1657-1670, 2025

背景

　近年、细胞シートを使用した再生医疗の研究が进んでいます。细胞シートとは、细胞をシート状に成型したものです。シート状であるため患部に贴り付けることができ、点滴のような従来の治疗よりも直接的に効果を発挥し、移植后の生着率も高いことから、再生医疗において効果的な细胞组织として用いられています(図1)。
　细胞シートの作製には温度応答性培养皿という特殊な培养皿が用いられています。温度応答性培养皿とは、温度応答性高分子のポリ(狈-イソプロピルアクリルアミド)をコーティングした培养皿のことです。これまでの研究で、このコーティングの密度や分子の长さによって特性が异なることが示されています。そこで、温度応答性高分子の修饰构造を最适化する事で、より効率的に细胞シートを作製する温度応答性培养皿が作製できるという仮説を立てました。

研究成果の内容

　様々な修饰锁长、修饰密度のポリ(狈-イソプロピルアクリルアミド)を修饰したガラス基板を原子移动ラジカル重合(础罢搁笔)という重合方法で作製しました(図2)。高分子の开始剤密度を100%、50％、25％にした开始剤修饰ガラスを作製し、さらに原子移动ラジカル重合(础罢搁笔)という、高分子锁长を精密に制御可能な重合法で温度応答性高分子を修饰することで、分子锁长が短い温度応答性高分子、分子锁长が长い温度応答性高分子を修饰しました。

図2　密度?锁长が异なる温度応答性高分子修饰ガラス基板の作製

　4种类の细胞(血管内皮细胞、线维芽细胞、尿细管上皮细胞、肺腺がん细胞)を用いて、作製した6种类の温度応答性高分子修饰ガラス基板の细胞シート作製性能の评価を行いました(図3(补))。各种细胞を温度37℃で播种し、细胞の接着?増殖挙动、20℃にしたときの、细胞シートの剥离挙动を観察しました(図3(产))。