由九州大學研究生院Richi Kai(碩士二年級學生)領導的研究小組與橫河電機株式會社合作,成功地利用源自樹木的纖維素奈米纖維開發了不含動物成分的培養基質。人體幹細胞體外受控制培養有望在再生醫學和藥物發現支持基礎設施中實際應用。
再生醫學是對因疾病或受傷而功能受損的組織和器官進行修復和再生的醫療技術。為了實現這一目標,需要在體外有效且適當地培養人類細胞,但迄今為止,需要從非人類動物中提取膠原蛋白和生物成分並將其用作培養基質。然而,動物源性材料存在免疫排斥和感染的風險,因此需要一種不含任何動物成分(無異源)的細胞培養基。
研究小組著眼於樹木和人類共有的奈米結構“奈米纖維形狀”和“規則多醣界面結構”,並在源自樹木的纖維素奈米纖維中創造了晶體,這種纖維本來沒有附著能力我們發現,通過在保持結構的同時引入硫酸基等生物功能基團,可以表現出優異的細胞黏附和增殖特性。
結果,我們成功地在不使用任何動物源成分的情況下,對從人類髂骨髓中收集的間質幹細胞進行了無異種培養。僅使用植物成分即可達到與傳統動物源性膠原蛋白相當的培養效率。
據稱,這一發現不僅可用於利用人類幹細胞的再生醫學,還可用於體外製造具有組織和器官功能的細胞的技術的開發,以及支持利用該技術的藥物發現的基礎技術。