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2013年6月16日 (日)

細胞を流しながら固めて培養し、ファイバー状の生体材料に!

2013年6月13日
東京大学 生産技術研究所
Nature Japanより
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 iPS細胞の開発などにより、失われた臓器
や組織を補完する再生医療への期待が
高まっている。
 
 実現に向けて求められるのは、細胞を
三次元の組織として構築する技術。
 
 皮膚や軟骨、網膜などについては技術が
確立されつつあるものの、肝臓などの複雑
な構造を作るのは難しい状況にある。
 
 このほど、東京大学 生産技術研究所の
竹内 昌治 准教授らは、細胞を微小な管
に流しながら固めて培養し、機能を持つ
ファイバー状の組織として構築することに
成功した。
 
 細胞に組織や臓器としての機能を発揮
させるには、自由に動ける三次元環境下
で増やし、自己組織化させる必要がある。
 
 最近、注目を集めている組織工学の
領域においては、細胞の足場となる
細胞外マトリックス、増殖・分化・成長
のための因子、コーティングゲルなどに
関する研究が進んでいる。
 
 「細胞は医療における材料として非常に
魅力的ですが、基板にべったりと張り付き、
自在に形を変えるなど、取り扱いが大変
です。
 
 私たちは、必要な細胞を、必要時に
必要量だけ持ち運べるような規格化された
ものにしたいと考え、今回の研究を
始めました」。
 そう話す竹内准教授は工学出身。
 
 今回は、流路を使って細胞を直径
数十マイクロメートルのファイバー状に
閉じ込め(細胞を入れると、直径は
100~200マイクロメートルになる)、
内部で増殖や組織化させることに成功
した。
 
 「ファイバーは、シェル(外殻部)と
コア(内部)からなります。
 
 シェルを構成するのは機械的な強度の
強いアルギン酸カルシウムゲルで、細胞の
養分や老廃物を通すことができます。
 
 コアには、細胞外マトリックスの成分
であるコラーゲンやフィブリンに細胞を
高密度で混ぜたものを流し込み、細胞組織
ができたところでシェルを溶かして除去
します」と竹内准教授。
 
 ファイバーごと培養液につけ込み、
必要に応じて成長因子や増殖因子を加える
ことができるほか、ファイバーを
扱いやすい長さに切る、細胞を一定量だけ
取り出して運ぶといったことも容易に
できるという。
 
 竹内准教授は、「今回のファイバーは
より高次の三次元細胞組織を形成するため
のビルディングブロックとしての機能も
持っています。
 
 肝臓のような複数の細胞からなる
三次元構造についても、ファイバー型に
加えてビーズやプレートなど他の
ビルディングブロックを組み合わせること
で構築可能と考えています」とし、
「移植用途では、細胞ファイバーを生体内
で溶けないゲルで覆うため、カートリッジ
のように半年ごとに取りかえたり、異種の
細胞をヒトの体内で機能させるようなこと
もできると考えています。
 
 ファイバー状なので内視鏡やカテーテル
などの低侵襲な医療器具との相性もよく、
患者さんへの負担も少なく済むのも利点
です」と続ける。
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 良さそうですね。
 
>さらに竹内准教授らは、ラットの膵臓
>から分離した膵島細胞で細胞ファイバー
>を作り、それを糖尿病のマウスモデルの
>腎皮膜下に移植する実験も行った。
>膵島細胞は機能を発揮し、高血糖状態が
>2~3日で正常値まで改善されたという。
 
 同様成果のリンクです。ご参考。
2013年6月13日
 福岡大学の成果です。
 
 こちらは細胞の培養はどういう方法
をとったのかな?
 

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