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(In Japanese)動物細胞用構造体、動物細胞の分離方法及び動物細胞用構造体表面の弾性調節方法

Patent code P170014242
File No. K03518WO
Posted date Jun 23, 2017
Application number P2015-553550
Patent number P6226338
Date of filing Dec 16, 2014
Date of registration Oct 20, 2017
International application number JP2014083247
International publication number WO2015093472
Date of international filing Dec 16, 2014
Date of international publication Jun 25, 2015
Priority data
  • P2013-261677 (Dec 18, 2013) JP
Inventor
  • (In Japanese)角南 寛
  • (In Japanese)横田 育子
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title (In Japanese)動物細胞用構造体、動物細胞の分離方法及び動物細胞用構造体表面の弾性調節方法
Abstract (In Japanese)動物細胞が静置される平坦な表面を有する弾性体層を備え、前記弾性体層は、該弾性体層が部分的に裏面側から支持されることによって、又は、該弾性体層の厚みの変化によって、表面の弾性が変化していることを特徴とする、動物細胞用構造体。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

近年、動物細胞用構造体などのソフトマテリアルの弾性を調節する技術が注目されており、ソフトマテリアルの弾性を調節する技術として、以下に述べる先行技術が知られている。
(1)温度制御により弾性を調節する技術として、例えば、ゴム弾性を温度によって任意に変化させる方法(例えば特許文献1参照)や、分離膜の弾性を加熱によって調節する方法(例えば特許文献2参照)。
(2)架橋密度や架橋方法によって弾性を調節する技術として、コラーゲン、プロテオグリカン及びヒアルロン酸からなる成形体を熱脱水架橋することで、一定以上の弾性率を維持させる方法(例えば、特許文献3参照)、化学的方法や物理的方法による架橋により、足場材料として用いる高い弾性のコラーゲンゲルを得る方法(例えば特許文献4参照)、コラーゲンの架橋条件を変えることにより、細胞導出基材として用いるコラーゲンゲルの弾性率を調節する方法(例えば特許文献5参照)、ヒアルロン酸ゲルの架橋(光架橋)密度を変えることにより、ヒアルロン酸ゲルの弾性率を調節する方法(例えば特許文献6参照)。
(3)無機物を添加・分散させることによって弾性を調節する技術として、アクリルアミド系のモノマーに粘土鉱物を分散させ、重合後の高分子ヒドロゲルの弾性率を調節する方法(例えば、特許文献7参照)。
(4)三次元的な構造制御を行うことによって弾性を調節する技術として、コラーゲンを多孔質化することで、弾性を調節する方法(例えば、特許文献8参照)。

また、細胞は低弾性率の表面から高弾性率の表面に向かって遊走する傾向があることが知られている(例えば、非特許文献1-8参照)。動物細胞用構造体の表面において選択的に弾性を調節するための先行技術として、架橋剤の濃度が異なる領域を動物細胞用構造体の作製時に配置する方法(例えば、非特許文献1-7参照)や、局所的な光架橋を利用した方法(例えば、非特許文献8参照)が知られている。
更に、細胞の遊走速度を制御する技術(例えば、非特許文献1,9-13参照)、細胞の増殖速度を制御する技術(例えば、非特許文献14参照)、表面の弾性率の変化による細胞の形態変化を利用した技術(非特許文献2,9,14-16参照)、表面の弾性率の差異による細胞の分化度変化や分化方向変化利用した技術(非特許文献17-22参照)が知られている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、医用材料、医療用デバイス、人工臓器、再生医療、細胞治療、再生医工学、悪性新生物診断、細胞分離、病理診断の分野における、動物細胞の遊走、増殖および分化等の制御に適した凹凸三次元形状を用いた動物細胞用構造体、動物細胞の分離方法及び動物細胞用構造体表面の弾性調節方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
表面の弾性が変化している動物細胞用構造体を用いて、当該構造体の表面弾性が低い領域の表面から、当該構造体の表面弾性が高い領域の表面へ動物細胞を移動させることにより動物細胞を分離する方法であって、
前記動物細胞用構造体は、動物細胞が静置される平坦な表面を有する弾性体層を備え、前記弾性体層は、該弾性体層が部分的に裏面側から支持されることによって、表面の弾性が変化しており、
前記動物細胞用構造体は、さらに、前記弾性体層を裏面側から部分的に支持する基材層を備え、
前記基材層は、前記弾性体層を支持する第1基材層部と、前記弾性体層を支持しない第2基材層部とを有する凹凸三次元形状とされ、
前記凹凸三次元形状により、前記弾性体層の表面弾性が変化していることを特徴とする、動物細胞の分離方法。

【請求項2】
 
表面の弾性が変化している動物細胞用構造体を用いて、当該構造体の表面弾性が低い領域の表面から、当該構造体の表面弾性が高い領域の表面へ動物細胞を移動させることにより動物細胞を分離する方法であって、
前記動物細胞用構造体は、動物細胞が静置される平坦な表面を有する弾性体層のみからなり、前記弾性体層は、該弾性体層の厚みの変化によって、表面の弾性が変化していることを特徴とする、動物細胞の分離方法。

【請求項3】
 
表面の弾性が変化している動物細胞用構造体を用いて、当該構造体の表面弾性が低い領域の表面から、当該構造体の表面弾性が高い領域の表面へ動物細胞を移動させることにより動物細胞を分離する方法であって、
前記動物細胞用構造体は、動物細胞が静置される平坦な表面を有する弾性体層を備え、前記弾性体層は、該弾性体層の厚みの変化によって、表面の弾性が変化しており、
前記動物細胞用構造体は、さらに、前記弾性体層を裏面側から支持する平坦な基材層を備えていることを特徴とする、動物細胞の分離方法。

【請求項4】
 
前記動物細胞用構造体は、前記弾性体層の裏面側が凹凸三次元形状とされ、該凹凸三次元形状によって前記弾性体層の厚みが変化している、請求項2または3に記載の動物細胞の分離方法。

【請求項5】
 
動物細胞の遊走、増殖又は分化制御に用いる、請求項1~4のいずれか一項に記載の動物細胞の分離方法。

【請求項6】
 
請求項1の動物細胞の分離方法に用いる動物細胞用構造体であって、
動物細胞が静置される平坦な表面を有する弾性体層を備え、
前記弾性体層は、該弾性体層が部分的に裏面側から支持されることによって、表面の弾性が変化しており、
前記動物細胞用構造体は、さらに、前記弾性体層を裏面側から部分的に支持する基材層を備え、
前記基材層は、前記弾性体層を支持する第1基材層部と、前記弾性体層を支持しない第2基材層部とを有する凹凸三次元形状とされ、
前記凹凸三次元形状により、前記弾性体層の表面弾性が変化していることを特徴とする、動物細胞用構造体。

【請求項7】
 
請求項2の動物細胞の分離方法に用いる動物細胞用構造体であって、
動物細胞が静置される平坦な表面を有する弾性体層のみからなり
前記弾性体層は、該弾性体層の厚みの変化によって、表面の弾性が変化していることを特徴とする、動物細胞用構造体。

【請求項8】
 
請求項3の動物細胞の分離方法に用いる動物細胞用構造体であって、
動物細胞が静置される平坦な表面を有する弾性体層を備え、
前記弾性体層は、該弾性体層の厚みの変化によって、表面の弾性が変化しており、
前記動物細胞用構造体は、さらに、前記弾性体層を裏面側から支持する平坦な基材層を備えていることを特徴とする、動物細胞用構造体。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2015553550thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) PRESTO Nanosystem and function emergence AREA
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