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異なる種類の細胞を積層化し、移植する手法を開発

MONOist 10/6(木) 8:55配信

 東京医科歯科大学は2016年9月14日、印刷技術を応用して、細胞シートの上に異なる種類の細胞を自在に積層する方法を開発したと発表した。同大学大学院医歯学総合研究科の岩崎剣吾講師、森田育男理事の研究グループと、同大学生体材料工学研究所、大日本印刷との共同研究によるもので、成果は同日、国際科学誌「Scientific Reports」オンライン版で発表された。

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 同研究グループは、これまでμm単位の微細な模様の印刷を可能にする光リソグラフィー技術に注目し、それを用いて、細胞を体内に存在するままのパターンで培養し、生体内に移植する方法を世界で初めて開発していた。ただし、その方法は単一の細胞でのみ可能なものだった。

 一方、多くの生体組織は、複数の種類の細胞が多層になった複雑な3次元構造をしている。今回の研究では以前の方法を改良し、インクの多色刷りを応用して、複数の異なる種類の細胞を積層する方法を開発した。具体的には、光リソグラフィー技術を用いて、ガラス基板上で培養した細胞を、無細胞化した羊膜上に転写し、さらにその細胞上に異なる種類の細胞を積層して培養することに成功した。

 この、細胞を多層に積層した生体材料(無細胞化羊膜)は、折り曲げたり、引っ張ったり、切り抜いたりすることが可能で、それらをしても生体材料に印刷された細胞は安定していた。

 また、増殖能と分化能を持つ間葉系幹細胞と、骨を作る元になる骨芽細胞の2種類を多層化し骨欠損モデルマウスの欠損部に移植したところ、この多層化細胞の方が、間葉系幹細胞単層および骨芽細胞単層の場合よりも、骨が迅速に再生された。

 近年、体外で培養した細胞を移植して組織を再生させる治療法の開発が期待されている。今回開発された方法を用いることで、複数の細胞種が積層された生体に近い構造を持った細胞移植材料が作成できるようになった。この材料は変形などに耐えるため、細胞移植治療が簡単かつ確実にできるようになると考えられる。今後、血管内皮細胞と平滑筋細胞を積層した材料での血管再建や、歯根膜細胞と骨芽細胞を積層した材料による歯周病治療など、多くの再生医療への応用が期待されるとしている。

最終更新:10/6(木) 8:55

MONOist