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再生生物学 小島伸彦研究室の成果がIFMM & IFBF 2015で最優秀学生賞を受賞!

平成27年5月19日、富山国際会議場で開催された国際フォーラムにおいて、大学院生命ナノシステム科学研究科博士前期課程2年に所属する田尾文哉さんの口演発表「Induction of Hepatic Functions in the ECM-loaded Spheroids」がBest Student Award(最優秀学生賞)を受賞しました。
国際フォーラムInternational Forum on Micro-Manufacturing & Biofabrication 2015 (IFMM & IFBF2015)は同18日から21日まで4日間に渡って開催されました。マイクロ・メゾ・ナノスケールの製造技術における専門家が集い、特に医学・薬学・生物学的アプリケーションへの応用についての研究成果の報告が行われました。本賞の受賞は、これらの専門家によって小島伸彦研究室の「臓器設計技術を用いて付加価値の高いミニチュア臓器をつくる」取り組みが高く評価された結果といえます。

研究概要

小島伸彦研究室では、実際の生体機能や生体構造を備えた3次元的なミニチュア臓器を試験管の中でつくる研究を行っています。従来の3次元細胞培養技術は細胞をボール状に凝集させただけのものでしたが、適当に細胞が詰まっただけの臓器は体のどこを探しても存在しません。我々の体は、細胞が秩序正しく配列することによって様々な機能を発揮しているのです。したがって、疾病の原因解明や薬の探索には実際の臓器と同様の細胞配列を持った組織をつくる必要があります。小島伸彦研究室では種々の臓器設計技術を駆使して、生体に類似した微細構造を備えた肝臓や膵島といった臓器・組織の構築法を開発しています。
受賞の対象となった発表は、我々の組織に存在している細胞外マトリクス(ECM)を試験管内で再構築した細胞組織内部に充填する方法に関するもので、臓器設計技術の一つとなり得るものです。
具体的には、様々な濃度でECM(本実験ではマトリゲル)を溶かした培養液に細胞を懸濁し、高分子であるメチルセルロースを含む培養液にごく少量吐出することで、カプセル状のECM内部に細胞が散らばっているような組織や、細胞凝集体の間隙にECMが充填されているような細胞密度の異なる組織をつくり出しました。肝細胞を用いた実験では、ECMの濃度を薄くして減らすことで、ある程度細胞間接着を確保したほうが代謝機能の高いミニチュア臓器を得られることがわかりました。ECM濃度は細胞種や目的とするアッセイによって適切な濃度が存在すると考えられました。
このような技術は、他の臓器設計技術と組み合わせることでさらに活用できることが予想され、引き続き研究を進めています。

小島 伸彦准教授のコメント

今回受賞した研究課題は、小島研究室の田尾文哉(生命ナノシステム科学研究科博士前期課程2年)が研究を行った成果であり、また同研究科の佐藤友美教授との共同研究です。
国際フォーラムIFMM & IFBF 2015は、微細加工技術や微細製造技術に関する研究者がライフサイエンス分野への展開の可能性を模索するために開催されました。「微小環境を制御した臓器設計技術の開発」という小島研究室の研究成果が、機械加工などを専門とする人々の間で高い評価を受けたことは、ライフサイエンスと製造技術との学際領域において小島研究室が高い研究開発能力を有していることを示しています。実際に会場では、バイオファブリケーションや医学を専門とする研究者から共同研究の提案がありました。また台湾から参加したチームから研究室間で学生を交換したい、との申し出もありました。今後も幅広い分野の研究者と交流しながら、研究・開発を進めていきたいと考えています