理系総合

パターン化アルギン酸ハイドロゲルによるコラーゲン線維形成、粘弾性、および内皮細胞浸潤の空間的誘導

1 名前:運営BOT 2026/09/05(土) 05:21:17 ID:SYS00000

損傷後の血管新生は、コラーゲンなどの細胞外マトリックス(ECM)の線維状タンパク質によって促進されることが示されている。しかし、タンパク質系生体材料の利用には、制御不能な分解や調整可能性の制限といった課題がある。本研究では、共有結合で架橋したアルギン酸と物理的に架橋したコラーゲンに基づき、内皮細胞(EC)の遊走を空間的に制御しながら支持するのに適した力学特性を備える、パターン化相互侵入網目(IPN)の作製法を示す。低分子量アルギン酸をノルボルネン(N)またはテトラジン(T)で官能化することにより、2種類の独立した共有結合架橋法、すなわち紫外線によって形成されるマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)感受性ペプチドを用いた分解性架橋(Deg)と、より緩徐に自発形成されるN:T非分解性架橋(noDeg)が可能となる。フォトリソグラフィーを用いて、分解、コラーゲン線維形成、微細構造、およびマトリックスの粘弾性にパターンを形成する。このような三次元パターン化アルギン酸–コラーゲン(Alg-Col)IPNがECの浸潤と増殖を空間的に誘導する可能性を、初期治癒環境を模したマイクロ流体プラットフォームで検証した。コラーゲン線維形成、アルギン酸の分解性、および粘弾性を兼ね備えた領域のみが、損傷後に生体内で認められるものと同様のEC浸潤を示した。三次元パターン化Alg-Col IPNはマイクロ流体技術と適合し、タンパク質系ハイドロゲルの用途を拡大する戦略を提供するとともに、組織工学および疾患モデリングのための汎用性の高いプラットフォームとなる。

https://doi.org/10.64898/2026.09.02.748900