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3次元細胞培養技術の開発について(臓器作製にむけたアプローチ)

2012年に山中伸弥教授がiPS細胞でノーベル生理学賞を受賞して以来、

iPS細胞やES細胞、幹細胞を用いた「再生医療」に関わる技術が発展しています。

 

細胞培養とは、「動物の細胞を体から分離し、ディッシュやフラスコといった容器の中で

人工的に育てる手法」です。

人体を使うことなく、ヒトの細胞を用いて疑似的な試験が行えるため

再生医療をはじめ、医薬品や化粧品の研究開発でも必須の技術です。

 

しかし、再生医療における細胞培養において1点大きな壁があります。

細胞はディッシュの中では重ならず、空いているスペースに分裂しながら増えていきます。

立体的な増殖ではなく、平坦な増殖になります)

 

実際の臓器は、心臓や肺など立体的なものばかりですよね。

つまり、従来の細胞培養方法で平らな細胞シートは作れたとしても

立体的に細胞を育て、臓器を作成することが難しいということです。

そんな問題に対し、現在進行形で世界中で様々な研究が重ねられています。

今回は、その研究内容でユニークなものを2種類ご紹介します。

 

①バイオ3Dプリンターを利用した細胞集積技術

3Dプリンターとは、立体的なデジタルデータを元にして、

材料を一層一層少しずつ積層しながら、立体的な部品を作ることのできる技術です。

従来は樹脂や金属を積み上げる技術ですが、

それらの素材の代わりに細胞を積み上げることで立体的な臓器の作成を目指しています。

佐賀大学医学部附属再生医学研究センターでは、バイオ3Dプリンターで作成した細胞製人工血管を、ヒトに移植する臨床研究を既に開始しています。

https://www.amed.go.jp/news/release_20191113.html

 

②宇宙空間を利用した立体臓器の作成技術の開発

上記で述べた通り、通常の細胞培養方法では立体的な臓器の作成は難しいとされています。

そこでJAXAと協力し、細胞を宇宙へ打ち上げました!

宇宙空間では重力が存在しないため、地球上では平坦に分裂していく細胞が、立体的に育っていくのではないかと思われます。

現在は既に国際宇宙ステーションの「きぼう」の無重力空間で細胞を育て、臓器作製に向けたヒントを得られないかと研究が進められています。

https://humans-in-space.jaxa.jp/kibouser/pickout/72522.html

いかがでしたでしょうか。

国としても厚生労働省から再生医療における臓器作製のロードマップ(「今後の幹細胞・再生医学研究の在り方について」)を公開するなど

今後、ますます発展していくであろう業界です。

 

バイオ・再生医療学科では、

実際に授業の中でiPS細胞の作製などにもトライしてもらいつつ

再生医療業界で活躍できる人材を育成しています。

興味があれば、ぜひオープンキャンパスへお越しください。

 

 

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