細胞膜糖鎖との可逆的結合を利用したマルチリガンド細胞凝集・脱凝集化剤の開発

利用与细胞膜糖链可逆结合开发多配体细胞聚集/解聚剂

基本信息

批准号：
22K19888
负责人：
金野智浩
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Tohoku 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

项目摘要

本研究ではマルチリガンド型の細胞凝集・脱凝集化剤を創製し，培養過程にある細胞に対して多価相互作用を用いて可逆的に細胞の凝集と脱凝集の状態を制御できる細胞分離技術の開発を目的としている。当該年度は本研究に用いる要素ポリマーの合成手法を確立した。親水性モノマーと疎水性モノマー、およびフェニルボロン酸基を有するモノマーからなる３元共重合体について、その組成を制御して合成することに成功した。得られたポリマーの構造解析を行ったところ、ほぼ仕込みのモノマー組成どおりにポリマー内に導入できることがわかった。このポリマーの水溶媒系における溶存状態を評価したところ、疎水性モノマーユニットを導入した場合、一定の濃度以上において多分子会合体を形成し、その内部ドメイン内にフェニルボロン酸基が介在することがわかった。一方、疎水性モノマーユニットを導入していないポリマーの場合、明確な会合体構造を形成しにくいことがわかった。この結果、細胞凝集誘導において、ポリマーの一次構造のみならず、その溶存状態が主要なパラメーターの一つになりうることがわかった。一方、このポリマーを水不溶性ポリマーとして合成し培養器材の表面修飾材として用いた。フェニルボロン酸ポリマーが物理的に吸着した器材表面上に血球系細胞を播種した際、顕著な細胞接着を認めた。これは細胞膜糖鎖と器材表面のフェニルボロン酸基とが結合したことを示すものである。次年度以降、浮遊系細胞の凝集と脱凝集を可能とするポリマー構造を明らかにしていく。

在本研究中，我们创造了一种多配体型细胞聚集/解聚剂，并开发了一种细胞分离技术，该技术可以在培养过程中利用细胞的多价相互作用来可逆地控制细胞聚集和解聚的状态。今年，我们建立了本研究中使用的元素聚合物的合成方法。通过控制其组成，我们成功合成了由亲水性单体、疏水性单体和具有苯基硼酸基团的单体组成的三元共聚物。对所得聚合物的结构分析表明，它可以几乎完全按照原始单体组成引入到聚合物中。当我们评估该聚合物在水性溶剂体系中的溶解状态时，我们发现当引入疏水性单体单元时，在一定浓度以上会形成多分子缔合，并且内部域中存在苯基硼酸基团。另一方面，在没有疏水性单体单元的聚合物的情况下，发现难以形成清晰的聚集结构。结果发现，不仅聚合物的一级结构，而且其溶解状态也可以是诱导细胞聚集的主要参数之一。另一方面，该聚合物被合成为水不溶性聚合物，并用作培养设备的表面改性材料。当将血细胞接种到物理吸附有苯基硼酸聚合物的装置表面时，观察到显着的细胞粘附。这表明细胞膜糖链与器件表面的苯基硼酸基团结合。从明年开始，我们将阐明能够使漂浮细胞聚集和解聚的聚合物结构。