カリフォルニア大学バークレー校の研究者チームは、液晶を使用して胚性幹細胞の分化を制御する新しい方法を開発しました。この進歩は、さまざまな病気や怪我の新しい治療につながる可能性があります。
胚性幹細胞は多能性であり、体内のあらゆる種類の細胞に発達する可能性があることを意味します。これにより、再生医療のための貴重なツールになりますが、制御が難しくなります。研究者は、有害な化学物質や遺伝子工学を使用せずに、特定の細胞タイプに区別するように幹細胞を指示する方法を探しています。
液晶は、液体と結晶の両方の特性を持つ材料の一種です。それらは、通常のパターンで整列した長い棒状の分子で構成されています。電界が液晶に適用されると、分子は材料の光学特性を変化させます。
バークレーの研究者は、この特性を利用して、胚性幹細胞の培養における液晶の方向を制御できるデバイスを作成しました。電界を慎重に操作することにより、幹細胞に誘導して、ニューロンや心臓細胞などの特定の細胞タイプに分化することができました。
この新しいテクニックは、再生医療の分野における有望な一歩です。脊髄損傷、心臓病、糖尿病など、さまざまな疾患や怪我の新しい治療につながる可能性があります。
それがどのように機能するか
液晶装置は、2つのガラス板の間に挟まれた液晶の薄い層で構成されています。ガラス板は透明な電極でコーティングされており、電界を液晶に塗布できます。
電界が適用されると、液晶分子が自分自身の方向に再配向し、材料の光学特性を変化させます。研究者は、この変化を光学特性に使用して、デバイスの表面に明るいストライプと暗いストライプのパターンを作成します。
幹細胞はデバイスの表面に配置され、光パターンにさらされます。光パターンにより、幹細胞は特定の細胞タイプに分化します。研究者は、幹細胞が電界を慎重に操作することにより、分化する細胞の種類を制御できます。
アプリケーション
液晶装置は、再生医療にさまざまな用途を持つ可能性があります。たとえば、以下に使用できます。
*幹細胞にニューロンに分化するように指示することにより、脊髄損傷を治療します。
*幹細胞に心臓細胞に分化するよう指示することにより、心臓の損傷を修復します。
*幹細胞にインスリン産生細胞に分化するように指示することにより糖尿病を治療します。
研究者は現在、デバイスの効率を改善し、臨床使用に適したものにするために取り組んでいます。彼らは、このデバイスが将来の再生医療のための貴重なツールになる可能性があると信じています。
