● Tissue engineering

Lab on a chip research

複数の３次元組織モデルを搭載した薬剤評価チップデバイス

研究目的

新しい薬を開発するという、創薬の非臨床試験では、現在主に動物実験が行われている。しかし、動物実験には、倫理的な問題や、ヒトと動物の違い（種差）の問題、実験にかかるコストの問題など、様々な課題が存在する。近年、動物実験の代替法として、生体外で細胞を培養したモデルの開発が行われている。特に腸は、経口投与された薬の主要な吸収の場であるため、実用的な腸モデルの開発が、創薬に大きく貢献すると考えられている。そこで、本研究では、細菌ビーズと、シーソー型振盪培養器を用いて、生体内環境を模した腸モデルの作製を目的とした。

研究内容

より生体内環境を模した腸モデルを開発するために、生体内で、薬の代謝に深く関わる腸内細菌を、細菌ビーズを用いて、薬の吸収に深く関わる流れを、シーソー型振盪培養器を用いて、これらの環境を再現した（図１）。細菌ビーズは、人工イクラなどに使われる、アルギン酸ナトリウムの中に、細菌を封入することで作製した。シーソー型振盪培養器は、生体内と同等のシェアストレスがかかるように振盪速度を設定した。その結果、シーソー型振盪培養器を用いることで、薬の代謝や輸送に関わる遺伝子の発現量が増加することに加え、大腸菌ビーズとの共培養により、柔毛様構造が形成されるということが分かった（図２）。

[参考資料]