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異なる種類の細胞を基板上の望みの位置に配置する技術を開発
【バイオ】発信：2005/02/09(水) 10:52:00
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〜光化学反応を利用して、理研前田氏ら〜
理化学研究所（野依良治理事長）中央研究所前田バイオ工学研究室の前田瑞夫主任研究員らは、神奈川大学と共同で光化学反応を利用し、基板上に好みに応じて細胞を配置する方法を開発した。基板上に細胞を一直線に並べたり、違う種類の細胞を隣同士に配置することもできる。新薬の評価系や環境モニタリングでの細胞センサーなどの開発につながる成果である。
脳神経や肝細胞組織など、細胞の配置パターンや細胞同士の接着が、組織として機能を発揮する上で非常に大切なことはすでに知られる。このため、再生医療での組織工学などでは生体をまねた細胞パターンを人工的に形成する技術が求められている。前田主任研究員らは、細胞を組織として機能させることに注目。細胞自らが組織的に集まる自己組織化を利用し、好みに応じた組織を形成する方法の開発を進めた。
実験では、光分解性の保護基をもつ物質でコーティングしたガラズ基板を利用した。普通に使われる蛍光顕微鏡で、まず細胞接着を防ぐウシ血清アルブミンタンパク質（ＢＳＡ）をこの基板に吸着させ、続いて光照射をすることで、保護基とともにＢＳＡを部分的にはがした。さらに、タンパク質の接着を促すフィブロネクチンを添加し、ＢＳＡなどをはがした部分に吸着させた。細胞をまいたところ、光照射の部分にだけ、細胞が吸着する仕組みを構築した。
また、この仕組みを使って好みのパターンを印刷したフォトマスクを蛍光顕微鏡の視野内に挿入すると、フォトマスクのパターンに従った細胞接着が進んだ。培養中のヒト胎児腎臓細胞の隣りに、サル腎臓細胞を配置させることもできたという。
これにより、生体をまねた細胞のパターンも基板上に簡単に構築する手法が初めて開発されたことになる。接着した細胞を顕微鏡で観察し、さらに次の細胞を置く位置・サイズをデザインすることも可能で、新たな生命現象の解明につながる可能性を秘めている。新薬の評価系、環境汚染化学物質の細胞センサーの開発、一細胞レベルでの細胞間相互作用の研究などへの応用も期待されるとしている。
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