Poly (dimethylsiloxane) 製微小流路デバイス内へのI型コラーゲン固定化法の検討と灌流培養環境下でのHL60細胞のタイムラプス観察
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概要
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本研究は近畿大学生物理工学部戦略的研究No.06-II-1, 2006およびNo.07-IV-3, 2007の助成を受けた,灌流培養環境下でHL60細胞とI型コラーゲンとの相互作用を観察するため, poly (dimethylsiloxane)を用いて微小流路デバイス(幅700μm×高さ100μm×長さ20mm)を作製した. 矩形断面を有する微小流路内壁4面すべてを酸素プラズマ処理し, ニワトリI型コラーゲンとウシ胎児血清成分タンパク質を灌流して固定化した. 固定化されたタンパク質の吸着量をSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動にて定量的に調べた結果, 血清タンパク質に対して酸素プラズマ処理の効果は認められなかったが, I型コラーゲンでは酸素プラズマ処理の効果が経時的に減少するに従い, その固定化量が増加した. 作製した微小流路デバイスを用いた0.2μL/minの灌流培養下で, HL60細胞はI型コラーゲンにのみローリングあるいは接着挙動を示した. 酸素プラズマ処理の効果はI型コラーゲンに対する細胞接着に大きく影響した. HL60細胞の接着挙動は固定化されたI型コラーゲン量に単純に比例せず, その構造変化を認識することが示唆された. (英文) We developed microfluidic device (W 700μm×H 100 gμm×L 20 mm) with poly (dimethylsiloxane) to observe adhesion of HL60 cells on type I collagen under continuous perfusion. The surface of poly (dimethylsiloxane) was treated by oxygen plasma and then coated by fetal calf serum proteins or chicken type I collagen. By using SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, we showed that treatment of oxygen plasma had no effect on binding of serum proteins on the polymer surface. However, the amount of collagen on the surface increased by decreasing of the effect of plasma treatment. On the serum protein-coated polymer surface, HL60 cells fully flowed through under 0.2μL/min flow rate. On the other hand, HL60 cells bound to the collagen-coated polymer surface and subsequently adhered to the collagen-coated polymer surface. We suggest that the conformation of collagen would alter depending on the degree of oxygen plasma treatment of PDMS and HL60 cells would recognize the difference in collagen structure.
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