JP7652553B2 - 細胞培養用足場材料、樹脂膜、細胞培養用容器及び細胞の培養方法 - Google Patents
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Description
提供される。
上記足場材料は、ペプチド含有アクリル樹脂を含む。上記ペプチド含有アクリル樹脂は、ペプチドが結合したアクリル樹脂である。上記ペプチド含有アクリル樹脂は、主鎖と側鎖とを有する。上記ペプチド含有アクリル樹脂は、ペプチド部を側鎖に有さない部分(第1の構造部分)と、ペプチド部を側鎖に有する部分(第2の構造部分)とを有する。上記ペプチド含有アクリル樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
第1の構造部分は、上記ペプチド含有アクリル樹脂において、ペプチド部を側鎖に有さない構造部分である。上記第1の構造部分は、上記ペプチド含有アクリル樹脂において、ペプチド部を有さない構造単位により構成される部分であることが好ましい。上記第1の構造部分は、ペプチド部を有さない構造単位を繰り返し構造単位として有することが好ましい。
ミド、N-(2-ヒドロキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、及び6-(メタ)アクリルアミドヘキサン酸等が挙げられる。
上記第2の構造部分は、上記ペプチド含有アクリル樹脂において、ペプチド部を側鎖に有する構造部分である。上記第2の構造部分は、上記ペプチド含有アクリル樹脂において、ペプチド部を有する構造単位により構成される部分である。上記第2の構造部分は、ペプチド部を有する構造単位を繰り返し構造単位として有することが好ましい。
上記ペプチド含有アクリル樹脂の重量平均分子量は、好ましくは5万以上、より好ましくは10万以上、好ましくは100万以下、より好ましくは80万以下である。上記重量平均分子量が上記下限以上及び上記上限以下であると、本発明の効果をより一層効果的に発揮することができる。上記重量平均分子量が上記上限以下である場合、細胞培養に際しての細胞の伸展性をより一層効果的に高めることができる。
流量:0.5mL/min
カラム温度:40℃
注入量:10μl
検出器:RI、PDA
標準試料:ポリスチレン
上記足場材料は、細胞を培養するために用いられる。上記足場材料は、細胞を培養する際の該細胞の足場として用いられる。
、胚性がん細胞、胚性生殖幹細胞、及びmGS細胞等が挙げられる。
本体の表面に塗布されていることが好ましく、塗布物であることが好ましい。この細胞培養用繊維では、繊維本体中に足場材料が存在していてもよい。例えば、繊維本体を液状の足場材料に含浸したり、練り込んだりすることにより足場材料を繊維本体中に存在させることができる。幹細胞は、一般に、平面構造には接着しにくく、線維状構造などの立体構造には接着しやすい性質を有するため、細胞培養用繊維は、幹細胞の三次元培養に好適に用いられる。幹細胞のなかでも、脂肪幹細胞の三次元培養により好適に用いられる。
本発明に係る樹脂膜は、上述した足場材料により形成された樹脂膜である。上記樹脂膜は、細胞培養用足場材料を用いて形成される。上記樹脂膜は、膜状の足場材料であることが好ましい。上記樹脂膜は、足場材料の膜状物であることが好ましい。
上記細胞培養用容器は、細胞の培養領域の少なくとも一部に、上述した樹脂膜を備える。上記細胞培養用容器は、容器本体と、上記樹脂膜とを備え、上記容器本体の表面上に、該樹脂膜が配置されていることが好ましい。
上記足場材料、上記樹脂膜を用いて細胞を培養することができる。上記細胞の培養方法は、上記足場材料を用いる細胞の培養方法である。上記細胞の培養方法は、上記樹脂膜を用いる細胞の培養方法であることが好ましい。上記細胞としては、上述した細胞が挙げられる。
、FT-IR又はLC-MSにより測定した。
ペプチド含有アクリル樹脂の作製:
アクリル酸ブチル29重量部と、アクリル酸2-ヒドロキシエチル3重量部と、アクリル酸1重量部とをテトラヒドロフラン30重量部に溶解させてアクリルモノマー溶液を得た。得られたアクリルモノマー溶液にIrgacure184(BASF社製)1重量部を溶解させ、得られた液をPETフィルム上に塗布した。塗布物を25℃にて、UVコンベア装置(アイグラフィックス社製「ECS301G1」)を用い、波長365nmの光を積算光量2000mJ/cm2で照射することでアクリル樹脂溶液を得た。得られたアクリル樹脂溶液を80℃で3時間真空乾燥し、アクリル樹脂を得た。
得られたペプチド含有アクリル樹脂(樹脂膜)とカバーガラスとの積層体を、φ22mmのポリスチレンディッシュに配置することにより細胞培養用容器を得た。
アクリル酸ブチル及びアクリル酸2-ヒドロキシエチルの配合量を変更したこと以外は実施例1と同様にして、表1に示す構成を備えるペプチド含有アクリル樹脂(樹脂膜)を得た。また、得られたペプチド含有アクリル樹脂を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、細胞培養用容器を得た。
アクリル酸ブチル及びアクリル酸2-ヒドロキシエチルの代わりに、アクリル酸メトキシ-トリエチレングリコールを用いたこと以外は実施例1と同様にして、表2に示す構成を備えるペプチド含有アクリル樹脂(樹脂膜)を得た。また、得られたペプチド含有アクリル樹脂を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、細胞培養用容器を得た。
アクリル酸2-ヒドロキシエチルを用いなかったこと、アクリル酸ブチルの配合量を変更したこと以外は実施例1と同様にして、表2に示す構成を備えるペプチド含有アクリル樹脂(樹脂膜)を得た。また、得られたペプチド含有アクリル樹脂を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、細胞培養用容器を得た。
アクリル酸ブチル及びアクリル酸2-ヒドロキシエチルの配合量を変更したこと、ペプチド及びアクリル酸を用いなかったこと以外は実施例1と同様にして、表2に示す構成を備えるアクリル樹脂(樹脂膜)を得た。また、得られたアクリル樹脂を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、細胞培養用容器を得た。
(1)ペプチド含有アクリル樹脂における第1の構造部分の溶解パラメータ(SP値)
ペプチド含有アクリル樹脂における第1の構造部分のOkitsuの式により算出される溶解パラメータ(SP値)を算出した。
細胞培養用足場材料により形成された樹脂膜を有する細胞培養用容器を、イオン交換水で満たされたビーカーに入れた後、上記ビーカーを37℃の恒温槽内で24時間放置した。24時間浸水した細胞培養用容器を、樹脂膜がイオン交換水に浸水した状態で取り出した。ナノインデンター装置(Triboindenter、Hysitron社製)を用いてISO14577-1に準拠して、周波数1Hzにて、イオン交換水中で樹脂膜の圧縮弾性率の測定を行った。圧縮弾性率を、以下の式に従い算出した。
得られた樹脂膜を切り出して、縦1cm×横3cm×厚み100μmの樹脂膜(試験片)を得た。得られた試験片を、37℃の純水50gに24時間浸漬し、浸漬した試験片を目開き200メッシュの平織金網を用いて濾過することにより膨潤試験片を得た。以下の式に従い、水膨潤倍率を算出した。
得られた樹脂膜をPBS溶液に30分間浸漬した。浸漬後の樹脂膜を原子間力顕微鏡(AFM、Bruker社製「Dimension XR」)により観察した。QNMモードでピークセットポイントを2nNに設定する測定条件とし、1μm×1μmの範囲を観察した。得られた高さマッピング画像と弾性率マッピング画像とを比較して海島構造の有無を判断した。
以下の液体培地及びROCK(Rho結合キナーゼ)特異的阻害剤を用意した。
ROCK-Inhibitor(Y27632)
AA:細胞塊の専有面積が70%以上
A:細胞塊の専有面積が50%以上、70%未満
B:細胞塊の専有面積が50%未満
2…容器本体
2a…表面
3…樹脂膜
Claims (11)
- ペプチド含有アクリル樹脂を含み、
前記ペプチド含有アクリル樹脂が、ペプチド部を側鎖に有さない第1の構造部分と、ペプチド部を側鎖に有する第2の構造部分とを有し、
前記第1の構造部分が、(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位を有し、
前記第1の構造部分が有する全構造単位100モル%中、前記(メタ)アクリル酸エステルに由来する構造単位の平均割合が、80モル%以上であり、
前記第1の構造部分のOkitsuの式により算出される溶解パラメータが9.8(cal/cm3)1/2以上、10.5(cal/cm3)1/2以下であり、
前記第2の構造部分における前記ペプチド部が、細胞接着性のアミノ酸配列を有する、細胞培養用足場材料。 - 前記(メタ)アクリル酸エステルが、(メタ)アクリル酸アルキルエステルを含む、請求項1に記載の細胞培養用足場材料。
- 前記細胞接着性のアミノ酸配列が、RGD配列、YIGSR配列、又はPDSGR配列を少なくとも有する、請求項1又は2に記載の細胞培養用足場材料。
- 前記細胞接着性のアミノ酸配列が、下記式(1)で表されるRGD配列を少なくとも有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の細胞培養用足場材料。
Arg-Gly-Asp-X ・・・式(1)
前記式(1)中、Xは、Gly、Ala、Val、Ser、Thr、Phe、Met、Pro、又はAsnを表す。 - 前記第2の構造部分における前記ペプチド部のアミノ酸残基の数が10個以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の細胞培養用足場材料。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載の細胞培養用足場材料により形成された、樹脂膜。
- 37℃のイオン交換水中に24時間浸水した後、前記イオン交換水中でナノインデンター装置を用いてISO14577-1に準拠して測定した周波数1Hzでの圧縮弾性率が1GPa以上である、請求項6に記載の樹脂膜。
- 水膨潤倍率が70%以下である、請求項6又は7に記載の樹脂膜。
- 海島構造を有し、
前記海島構造における島部が前記ペプチド部を含む、請求項6~8のいずれか1項に記載の樹脂膜。 - 細胞の培養領域の少なくとも一部に、請求項6~9のいずれか1項に記載の樹脂膜を備える、細胞培養用容器。
- 請求項6~9のいずれか1項に記載の樹脂膜上に細胞を播種する工程を備える、細胞の培養方法。
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