動物実験代替を目指したヒト培養細胞系を用いた医薬の評価デバイスの開発

SDGs

研究内容

医薬や化学物質の評価において、動物を用いない実験法の開発が望まれており、欧米では動物保護団体の圧力で研究開発が止まることも起こっている。また、ヒトとマウス・ラットやイヌでは反応や代謝が異なるため、系統が近い高価なサルで薬効や毒性を確認する場合も多い。
この研究室では、「人体システムの工学的な再構築」を目標として、ヒト臓器細胞培養を基本技術とし、疾患治療から診断、環境応答評価などに役立つ新規システム・デバイスを開発している。
具体的には、腸管や肺、肝臓などの細胞・組織を組み合わせて、物質動態（吸収・分布・代謝・排泄）が解析可能なin vitroの模擬的オンチップ型人体系の開発を目指している。この中で、物質やガスが透過できる膜素材や細胞が立体的に組織化できる担体、並びに血管系と循環系などを備えたミクロ・デバイスを生産技術研究所の藤井研究室、立間研究室と共同で開発した。

三種の臓器細胞を配した「オンチップ人体」
(A)：酸素供給膜を用いた小腸膜・肝組織の完全重層化共培養システム
(B)：半透膜で仕切られた高密度培養用二次元マイクロバイオリアクター
(C)：光触媒法でパターニングした一括毒性評価用の異種細胞チップ
© 酒井康行

想定される応用

この技術は、微量な試料で医薬や化学物質の薬効や毒性が解析可能であり、複数臓器の連携作用をも検出することが見込まれる。また、腸管吸収、細胞間の情報伝達、パラクリンのホルモン応答、癌転移などを解析するデバイスとして適用範囲が大きいと期待される。

連携への希望

このような研究開発に意欲と興味のある企業・団体との共同研究を行う用意がある。

公開日 / 更新日

2021年11月24日

識別番号

No. 00048-01

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