宇宙で人間の軟骨を組み立てることに成功（ロシア研究）

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　広大な宇宙を旅している最中、万が一大怪我をしてしまったらどうすればいいだろうか？ 地球はすでに遥か遠くの彼方――地上の病院に入院するわけにもいかない。

　だが、そんな心配も近いうちにただの杞憂になるかもしれない。このほど国際宇宙ステーションの微重力下で、人間の軟骨を組み立てることに成功したからだ。

　地上でならバイオプリンターを使って軟骨細胞を組み立てることに成功しているが、ほとんど重力がない環境では初のことだ。

　「宇宙では、以前から生物学的実験や細胞の培養が行われてきましたが、バイオ製造ツールを使ってこうした基本ブロックから複雑な構造を作り上げることができたのは初めてのことです」と、研究に参加したスタンフォード大学（アメリカ）のウトカン・デミルシ氏は話す。

重力の代わりに磁力を利用

　地上でなら、軟骨細胞をまとめるために重力と足場を利用することができる。

　だが、国際宇宙ステーションでは重力に頼ることができない。そこで、これを代用するために採用されたのが磁気だ。磁力で微重力と加速の影響を相殺し、軟骨細胞を組み立てられるよう保持する。

　細胞自体が磁気を帯びることはないが、特注のバイオアセンブラー（組み立て機）の液体には磁性があり、それによって細胞組織を操作することができる。

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微重力下で軟骨スフェロイドを組み立て

　3Dバイオプリンティング・ソリューションズ社（ロシア）をはじめとする研究グループは、宇宙での本番に先立ち、数理モデルとコンピューターシミュレーションを構築。微重力下で実際に細胞を組み立てることができるのかどうか検証した。

　それから人間の軟骨細胞をベースに「スフェロイド」（軟骨細胞を三次元的に成長させたコロニー）を作成して、それをヒドロゲルでパッケージ化。アセンブラーと一緒に国際宇宙ステーションに送った。

　国際宇宙ステーションでは、軟骨スフェロイドを冷却し、パッケージから開放。それをバイオアセンブラーにセットすると、見事正しく組み立てられた。

　この磁気組み立て法をさらに発展させれば、生物学的素材と無機素材の両方で構成される混合素材を宇宙で組み立てることも可能だろうとのことだ。

　もちろん、こうしたシステムの実用化はまだまだ先のことだ。

　何しろ宇宙の旅は過酷だ。細胞を組み立てるという繊細な作業を行うことができながら、それでいて長い宇宙旅行に耐える耐久性をも兼ね備えていなければならない。

　それでも研究グループは、今回の手法は「組織エンジニアリングを大幅に進歩させる」方法を指し示していると主張している。

この研究は『Science Advances』（7月15日付）に掲載された。

Magnetic levitational bioassembly of 3D tissue construct in space | Science Advances
https://advances.sciencemag.org/content/6/29/eaba4174

References:spectrum / sciencealert/ written by hiroching / edited by parumo

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