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京大、ヒト多能性幹細胞に適した環境を見出すナノハイブリッドデバイスの開発に成功

2017/3/17 17:50
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発表日:2017年3月17日

ヒト多能性幹細胞に適した環境を見出す

ナノハイブリッドデバイスの開発に成功

ーナノテクノロジーの創薬・再生医療への新展開ー

 

 京都大学物質-細胞統合システム拠点(iCeMS=アイセムス)の陳勇(チェン・ヨン)特定拠点教授、亀井謙一郎(かめい・けんいちろう)iCeMS 特定准教授、眞下泰正(ましも・やすまさ)研究員(現 東京工業大学生命理工学研究院 助教)らの研究グループは、多種類の細胞環境を集積したデバイスの開発に世界で初めて成功しました。この研究成果は、ヒト ES/iPS 細胞から機能的な組織を作製するプロセス開発を大きく加速するものと期待されます。

 ヒト多能性幹細胞(ES 細胞や iPS 細胞など)(※1)は再生医療や創薬などで活躍する細胞として期待されています。しかし、目的の組織細胞や機能を獲得するには、解決すべき課題が多いのが現状です。本研究では細胞を取り巻く環境に関する課題に着目しました。

 ヒトの体内において、細胞は取り巻く環境(細胞外環境)によって機能や運命が制御されています。細胞外環境はガス分子や圧力など大変多くの因子によって成り立っており、目的の細胞にとって好条件の培養環境を見つけるためには、これらの因子を組み合わせて様々な細胞外環境を実際に再現し、試験してみる必要があります。その一方で、平面的で、ミリメートル以上というスケールの大きな従来の細胞培養フラスコでは、本来の環境を創出することはできませんでした。

 本研究では、ナノ・マイクロ加工技術を基にした「マイクロ流体デバイス(※2)」と「ナノファイバー(※3)」に着目しました。マイクロ流体デバイスやナノファイバーは、細胞外環境を構成する「細胞間相互作用」や「細胞足場」を、従来の細胞培養ではできないような微細なスケールで創り出すことができます。その一方で、今までこれらは独自技術として別々に開発されていました。本研究では、世界で初めてこの 2 つの技術を統合し、従来法では実現できなかった、多様な細胞環境を一枚のプレート上に創り出すことに成功しました。

 本成果では実際に、同一プレート上に再現した異なる環境同士を比較し、その中でヒト ES 細胞が未分化を維持したまま増殖するのに適した環境を見出しました。ヒト ES/iPS 細胞や機能的な組織細胞を獲得するために最適な環境・条件を効率よく探し出すことが可能となり、今後、創薬や再生医療の発展に寄与できることが期待されます。

 本成果は2017年3月8日(日本時間9日午前)に独科学誌「Small(スモール)」で公開されました。

 *リリース詳細は添付の関連資料を参照

 

 

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

リリース詳細

http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0439888_01.pdf

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