[공학]온도조절에 의한 소수성-친수성을 가지는 고분자표면의 세포탈착 메커니즘 (PIPAAm)

소개

온도조절에 의한 소수성-친수성을 가지는 고분자표면의 세포탈착 메커니즘에 관한 논문의
발표자료 입니다. 공학연구할때 사용했던 자료임.
논문제목은 Mechanism of cell detachment from temperature-modulated, hydrophilichydrophobic polymer surfaces이고 Teruo Okano교수 그룹에 의해 수행된 것입니다.

목차

온도조절에 의해 소수성-친수성을 가지는 고분자표면의 세포탈착 메커니즘

Introduction
○ Poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm)?
○ LCST & PIPAAm?
○ ATP and Metabolism
○ Subculture of monolayer: growth cycle of monolayer cells following trypsinization
○ 왜 – 세포배양접시 표면에 PIPAAm을 그래프팅 하는가?

In this study

Materials
Experimental procedure
○ SF (Spectro Fluorometer)

Results and discussion
○ Influence of temperature on hepatocyte detachment
○ Morphologies of detaching cells
○ Effect of sodium azide on hepatocyte detachment
○ Effect of sodium azide on hepatocyte detachment
○ Mechanism of endothelial cell detachment
○ Mechanism of the cell detachment from thermoresponsive polymer surfaces

Conclusion

본문내용

Poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm)?

Poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm)는 온도반응성 고분자로써 약 32℃정도의 물에서 lower critical solution temperature (LCST) 거동을 보인다.

열에 민감한 겔은 팽윤 용매에서 열에 민감한 상 거동을 나타내는데 가열시 흐림점 거동을 보이는 선형 고분자는 가교되어 열에 민감한 겔 네트워크를 형성할 수 있다.

이러한 겔은 가열시 좁은 온도 범위에서 물이 방출되어 겔이 수축하게 되는데 이 온도를 부피 상전이 온도(volume phase transition temperature : VPTT) 또는하한 임계 용액 온도 (lower critical solution temperature: LCST)라 부른다.

Poly(NIPAAm)은 32℃ 부근에서 LCST를 가지는 열에 매우 민감한 겔이다.수화겔의 팽윤/수축 거동을 일으키는 주된 추진력은 온도 변화에 의한 고분자-물과 고분자-고분자 상호 작용이다.

이것은 이 수화겔이 PIPAAm의 아미드기와 물의 상호 작용에 의해 상전이 온도를 기준으로 상전이 온도 이상의 온도와 상전이 온도 이하의 온도에서 팽윤과 수축을 하는흥미로운 특성을 가지고 있는 데 기인한다.

Conclusion

● PIPAAm은 LCST를 기준으로 친수성-소수성 거동을 나타낸다.
● PIPAAm 표면에 혈관내피세포와 간세포는 37℃이상에서 쉽게 배양  및 증식이 되었다.
● 최적의 세포분리를 위해서는 세포의 종류마다 최적온도 조건이 요구된다.
● 세포의 능동적 접/탈착에는 세포신진대사작용이 관여된다.

● 세포의 접착/분리 메커니즘은
수동적 (PIPAAm에 의한 팽창 및 수축)/능동적 (신진대사작용) 과정 두 단계로 진행되고 세포의 분리기술에 필수적인 과정이다.

참고자료

· Teruo Okano, Noriko Yamada, Minako Okuhara, Hideaki Sakai and
· Yasuhisa Sakurai, "Mechanism of cell detachment from
· temperature-modulated, hydrophilichydrophobic
· polymer surfaces", Biomateriols 16 (1995) 297-303