フラーレンを用いて、再生医療向けの細胞培養の足場材形成に成功:医療技術ニュース
物質・材料研究機構は、炭素材料の1つであるフラーレンの柱状結晶を用いて、細胞培養の足場となる材料の表面に、ナノスケールのパターンを形成することに成功した。
物質・材料研究機構(NIMS)は2015年6月3日、炭素材料の1つであるフラーレンの柱状結晶を用いて、細胞培養の足場となる材料の表面に、ナノスケールのパターンを形成することに成功したと発表した。同機構国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(MANA)の南皓輔研究員、有賀克彦ユニット長、山崎智彦研究者らによるもので、同月2日に国際学術誌「Advanced Materials」の電子版で公開された。
再生医療・組織工学では、生体組織を生体外で作るためには、足場となる材料の上で細胞を培養し、特定の細胞種へ分化させる必要がある。近年では、マイクロメートルサイズの3次元構造を形成することで、細胞分化の誘導・制御が可能になっているが、足場材料の大面積化が困難とされていた。
同研究グループでは、サッカーボール形状の分子であるフラーレンの柱状結晶(フラーレンウィスカー)に着目した。研究ではまず、疎水性の高いフラーレンウィスカーを水面に浮かべ、単層の膜を作製。それを圧縮して一列に並べ、基板に転写して乾燥させた。この3つのステップにより、足場材料の表面に、規則的に約500nmの溝を持つフラーレンウィスカー足場材料の作製に成功した。
また、筋芽細胞を培養したところ、ガラス基板上に比べて筋管細胞への分化が顕著に誘導され、細胞が一定方向にそろって成長することが分かった。これにより同足場材料は、生体適合性が高く、筋芽細胞の成長と分化の制御が可能であることも実証された。
同手法は、細胞の成長と分化を制御できる足場材料をセンチメートルスケールの大面積で容易に作製できるため、数cm2〜数10cm2の面積を必要とする再生医療での応用が可能だという。研究グループでは今後、開発した足場材料の適用範囲を広げ、神経細胞、骨細胞などの他の分化誘導への応用、iPS細胞などの幹細胞にも展開するとしている。
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