細胞折り紙技術と計算折り紙により細胞の立体構造の最適化

摘要

生体内にはさまざまな立体構造の組織、臓器があり、その機能において、形状は重要な役割を果たしている。仮に幹細胞の形状を人間が自在に制御できれば、細胞の分化を制御して狙った臓器を組織させることが可能となり、再生医療に大きなインパクトを与えると考えられる。しかし現在の技術では、細胞をディッシュに2次元平面の膜状に培養することは比較的容易にできるが、特定の生体の構造に近いような3次元の立体形状になるように制御することは非常に困難であり、時間とコストがかかり、制約も多い。本研究では、これまで開発してきた細胞折り紙技術と計算折り紙の手法を用いて、構成したい立体に対して適切な展開図を計算するとともに、展開図の上に細胞を培養、その後、細胞の牽引力で細胞自身が折り紙のように折る作業だけで立体構造を作成することにより、細胞が折りやすい最適な展開図と立体構造の最適条件を探る。