１節 細胞操作材料の力学場設計
１．細胞操作における液性因子と固相因子
２．物理吸着/化学固定で異なるマトリクリン因子の作用
３．マトリックスの変形はなぜ細胞操作に重要なのか
４．分子クラッチ機構による接着斑の成長制御
５．細胞接着・伸展に対するマトリックス粘弾性の作用
６．力学場設計による細胞運動操作
７．増殖や分化における力学場問題：メカノトランスダクション
８．オルガノイド誘導のための粘弾性作用
２節 細胞接着性の要件と評価
１．細胞?基質間接着装置としてのインテグリン
1.1 インテグリンとECMリガンドの対応関係
1.2 インテグリン接着複合体の形成機構
1.2.1 インテグリンの活性化と初期クラスター形成
1.2.2 タリンによるIAC形成過程の分子間連結
1.2.3 タリンとビンキュリンによる力学応答とIACの成熟
２．材料表面へのインテグリン接着リガンドの提示
2.1 物理吸着ECMのデザイン
2.2 化学結合によるリガンド固定のデザイン
（１）アミノ基を標的とする求核反応
（２）チオール?マレイミド反応による選択的固定
（３）光反応による固定化
（４）Au?S自己組織化単分子膜（SAM）によるリガンド提示
（５）カテコール化学による表面修飾
（６）その他の共有結合反応
３．リガンドの空間配置と細胞接着の幾何学的要件
3.1 マイクロスケールのリガンド配置と細胞接着応答
3.2 ナノスケールのリガンド配置と幾何学的閾値
3.3 リガンド配置のナノ秩序とクラスター構造
４．リガンド可動性によるIAC形成とその力学的基盤
4.1 脂質膜上でのリガンド再配置とIACの自己組織化
4.2 高分子グラフト表面におけるリガンド可動域とIAC形成
５．細胞膜糖衣によって規定される距離スケールと材料設計
5.1 糖衣の弾性抵抗とインテグリン接着の協同性
5.2 糖衣圧縮による張力負荷とインテグリン活性化
5.3 糖衣厚とナノトポグラフィの整合
３節 コーティング技術による細胞接着性の制御技術
１．コーティングとは
２．コーティング素材
2.1 天然由来タンパク質系コーティング
（1）コラーゲン（Collagen）
（2）フィブロネクチン（Fibronectin）
（3）ラミニン（Laminin）
（3）ビトロネクチン（Vitronectin）
2.2 合成・半合成高分子系コーティング
３．コーティングの実際（推奨方法）
3.1 コーティング素材の濃度
3.2 溶解液（バッファー）の選択
3.3 コーティング温度と時間
４節 リン脂質を模倣したMPCポリマーコーティングの表面解析と細胞接着挙動
１．疎水性部位の異なるMPCポリマーコーティング表面への細胞接着挙動
２．組成・配列の異なるMPCポリマーコーティング表面への細胞接着挙動
３． MPCポリマーコーティング表面の分析
3.1 空気噴射液体排除法（air injection-mediated liquid
exclusion; AILE法）
3.2 MPCポリマーコーティング表面の濡れ性評価
５節 細胞足場材料における生体適合性の評価 ―シルク材料の事例を交えて
１．細胞足場材料の意義と生体適合性の概念
２．生体適合性評価の手法と指標
2.1 細胞適合性評価 細胞生存、接着、形態、分化
2.2 炎症性応答評価 マクロファージ活性化とサイトカイン発現
2.3 血液適合性評価 溶血、血小板付着、凝固時間
2.4 分解性・代謝性評価 分解速度と分解産物の安全性
2.5 組織適合性評価（in vivo） 異物反応および線維化抑制
３．シルク材料の構造的特徴と生体応答
４．シルク材料の生体適合性評価事例
4.1 in vitro評価 細胞接着・増殖・分化
4.2 in vivo評価 炎症反応および組織再生能
4.3 血液適合性・止血性の評価
６節 細胞支持体・足場材料における剥離性・機能性の評価
１．市販細胞シート作製用培養皿の細胞剥離技術－温度応答性培養皿－
２．SCCBCを用いた培養皿の改質
2.1 水接触角
2.2 表面張力
2.3 温度変化に伴う吸着分子密度の変化
３．SCCBC改質培養皿を用いた細胞増殖への影響
４．SCCBC改質培養皿を用いた細胞シートの剥離
５．SCCBC改質培養皿を用いた細胞シートの剥離後の細胞機能の維持
６．SCCBC改質培養皿を用いた細胞シートの積層化への応用
７節 ポリマー表面のUV/オゾン処理による細胞接着性向上のメカニズムと最適化指針：
タンパク質吸着ダイナミクスの解明
１．はじめに：細胞培養基材とタンパク質吸着の重要性
２、UVO処理時間と細胞接着性の非線形な関係
３．UVO処理による表面物理化学特性の単調な変化
４．タンパク質吸着ダイナミクス解析によるメカニズムの解明
５．結論：細胞接着性制御のメカニズムモデルと今後の展望
８節 足場の形状の要件と評価
１．足場の形状の研究の歴史
1.1 足場の形状の研究のはじまり
1.2 微細加工技術の進歩とともに
1.3 組織工学で足場の形状の重要性を再認識される
２．形状のある足場を作製する技術
2.1 フィルム状やシート状の足場の作製技術
2.2 繊維状の足場の作製技術
2.3 球状の足場の作製技術
2.4 体組織を模した形状の足場の作製技術
2.5 2次元パターンの足場の作製技術
2.6 2.5次元パターンの足場の作製技術
2.7 3次元パターンの足場の作製技術
３．細胞の足場が細胞機能に及ぼす影響
3.1 立体形状は自身の連続する面に沿って細胞を接着伸展させる
3.2 ストライプパターン構造は細胞をストライプパターンの向きに配向させる
3.3 足場の面積や間隔、形を調節した2次元パターン構造は細胞の生死や機能、運命を
3.4 2.5次元パターン構造は細胞機能を大きく変える
3.5 3次元パターン構造
４．細胞の足場の研究の将来展望
９節 細胞の分化・機能に影響を与える培養環境要因
１．生物学的な培養環境要因
1.1 酸素供給
1.2 栄養
1.3 老廃物濃度
1.4 増殖因子・サイトカイン類
２．物理的な培養環境要因
2.1 培養液流体からの流体力学的負荷
2.2 静水圧
2.3 pH
2.4 温度
１０節 細胞の分化・機能に影響を与える物理環境の構築と意義
１．骨の組織再生
２．動的な物理刺激
2.1 従来の骨のための物理刺激デバイス
2.2 骨再生用コンパクトバイオリアクター
３．骨系細胞の静的な物理刺激による分化誘導
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