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J-GLOBAL ID：201902284980154066   整理番号：19A2282455

表面エネルギーの関数としてのポリメタクリル酸メチル微細構造上の細胞形態【JST・京大機械翻訳】

Cell Morphology on Poly(methyl methacrylate) Microstructures as Function of Surface Energy

著者 (13件)： Katschnig Matthias (Montanuniversitaet Leoben, Austria) ,  Maroh Boris ( Polymer Competence Center Leoben GmbH, Austria) ,  Andraschek Natascha ( Polymer Competence Center Leoben GmbH, Austria) ,  Schlogl Sandra ( Polymer Competence Center Leoben GmbH, Austria) ,  Zefferer Ulrike ( Research Unit for Experimental Neurotraumatology, Department of Neurosurgery, Medical University, Graz, Austria) ,  Bock Elisabeth ( Medical University of Graz, Gottfried Schatz Research Center, Austria) ,  Leitinger Gerd ( Medical University of Graz, Gottfried Schatz Research Center, Austria) ,  Trattnig Christa ( Research Unit for Experimental Neurotraumatology, Department of Neurosurgery, Medical University, Graz, Austria) ,  Kaufmann Maria ( STRATEC Consumables GmbH, Austria) ,  Balika Werner ( STRATEC Consumables GmbH, Austria) ,  Holzer Clemens (Montanuniversitaet Leoben, Austria) ,  Schaefer Ute ( Research Unit for Experimental Neurotraumatology, Department of Neurosurgery, Medical University, Graz, Austria) ,  Patz Silke ( Research Unit for Experimental Neurotraumatology, Department of Neurosurgery, Medical University, Graz, Austria)
資料名： International Journal of Biomaterials (Web)  (International Journal of Biomaterials (Web))
巻： 2019  ページ： Null  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7715A  ISSN： 1687-8787  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 細胞機能の調節因子としての基質トポグラフィーの重要性は良く確立されているが,これの基礎となる原理の系統的解析はまだ利用できない。ここでは,表面エネルギーが,表面エネルギーの著しい違いを示す合成微細構造上の細胞挙動の評価により,細胞表現型の基質仲介調節において決定的役割を果たすという仮説を評価した。これらの微細構造,特に立方体と壁を,種々の射出成形により,生体適合性ベースポリマー,ポリ(メタクリル酸メチル)から製造した。立方体の寸法は,1:1と1:5の周期性を有する1μm×1μm(高さx幅x長)と,1:1と1:5の周期性を有する壁1μm×15mm(高さx幅x長)の寸法であった。モールドインサートをリソグラフィーと電気めっきにより作製した。得られた微細構造の表面エネルギーを静的接触角測定により決定した。構造化PMMA試料上で培養したNT2/D1およびMC3T3-E1前骨芽細胞の形態の光走査顕微鏡観察は,両方の場合において顕著な表面エネルギー依存性を明らかにした。「壁」は有意な細胞伸長を促進するように見えたが,細胞接着の欠如は最も低い周期性を有する「立方体」上で観察された。壁の接触角測定により,表面エネルギーの異方性(55mN/m max,10mN/m分)の増大が明らかになり,試験液滴の長い広がりを引き起こし,セルの伸びに類似していた。立方体の表面エネルギー測定は,等方性疎水性(87°max,H2O)の増加を明らかにした。≦80°の臨界水接触角が適切な細胞接着に必要であると思われる。したがって,細胞接着のための「スイッチ」とその後の細胞増殖は,例えば疎水性構造の周期性を調整することによって適用することができた。壁における細胞伸長と細胞接着に対する臨界表面エネルギーレベルは,対称及び非対称エネルギー障壁レベルによりNT2/D1及びMC3T3-E1細胞に対して産生された。さらに,研究した微細構造上の類似の細胞/液滴形状と細胞接着に関する共通の物理化学的原因を提供する水滴モデルを提案した。Copyright 2019 Matthias Katschnig et al. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 対称性 ,  細胞接着 ,  疎水性 ,  *ポリメタクリル酸メチル ,  非対称性 ,  *微細構造 ,  *表面エネルギー ,  接触角 ,  臨界 ,  リソグラフィー ,  等方性 ,  異方性 ,  生体適合性
準シソーラス用語： MC3T3-E1細胞 ,  六面体 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 医用素材  (GA05040H) ,  細胞・組織培養法  (EA03040R)

引用文献 (75件)：

• J. K. Young, Introduction to Cell Biology, World Scientific, Singapore, 2010.
• B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis et al., Molecular Biology of the Cell, Garland Science Taylor and Francis Group, New York, NY, USA, 2015.
• A. Atala, R. Lanza, Essentials of Stem Cell Biology, Academic Press, San Diego, CA, USA, 2014.
• A. S. G. Curtis, N. Gadegaard, M. J. Dalby, M. O. Riehle, C. D. W. Wilkinson, G. Aitchison, "Cells react to nanoscale order and symmetry in their surroundings," IEEE Transactions on NanoBioscience, vol. 3, no. 1, pp. 61-65, 2004.
• C. Simitzi, A. Ranella, E. Stratakis, "Controlling the morphology and outgrowth of nerve and neuroglial cells: The effect of surface topography," Acta Biomaterialia, vol. 51, pp. 21-52, 2017.

タイトルに関連する用語 (5件)： 表面エネルギー ,  関数 ,  ポリメタクリル酸メチル ,  微細構造 ,  細胞形態