流体工学からささえる「細胞移植」

「細胞移植」を知っていますか？

細胞を治療に使う「細胞移植」という治療法があります。代表的なものとして、白血病の治療などに使われる骨髄移植、膵（すい）臓の中の膵島という組織を移植する膵島移植などがあります。最近では新生児の医療として肝臓の細胞を移植する肝細胞移植に期待があります。これらの方法は、細胞を体の中に移植することで、臓器の機能を補い治療をする方法です。iPS細胞などの幹細胞からさまざまな細胞をつくりあげることができるようになるなかで、再生医療の入り口としても期待されています。
しかしながら、細胞移植において利用する細胞は、すごくデリケートです。ちょっとしたことでダメージを受けて細胞の機能が落ちてしまったり、死んでしまったりする問題があります。こうした課題に、機械工学、流体工学の知恵を活用し、より安全で、確実な医療につなぐための研究が進められています。

細胞移植にも、流体力学の知見が生かされている！

細胞移植では、細胞の分離や移動の段階で、細胞にさまざまな負荷がかかります。遠心分離器にかけたり、細管やフィルターを通したり、いろいろなところで細胞はダメージを受けてしまいます。液体と固体が混じり合った状態の流れを「混相流」と呼びますが、流体力学の中でもこの混相流の知見を生かし、細胞をやさしく扱うための研究がおこなわれています。

細胞の制御には、流れの力や電場の力も

「いかに細胞の持っている機能を保つか、高めるか」、「いかにたくさんの細胞を手に入れるか」、こうした目的のために、工学的な切り口で最適化と効率化を図ります。
例えば、細胞を移植する場合にはそのかたまりが大きすぎてもダメで、適切な大きさが重要です。また、元気な細胞だけを取り出すなどの制御も求められます。そのために、流れの力を利用したり、電場の力を利用することで解決が可能です。細胞移植が広く医療として利用される時代に向けて、細胞の機能などを計測する技術、そして細胞を操作・制御する技術が必要とされているのです。

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先生情報 / 大学情報

東京都立大学システムデザイン学部機械システム工学科准教授小原弘道先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

臓器工学

メッセージ

私は、「臓器工学」をキーワードに、人と機械をつなぐための新しい機械工学の研究をしています。
例えば、今病気で臓器移植や細胞移植を必要としている人のために、臓器や細胞を確実にそしていかにやさしく届けるための、技術開発と研究を続けています。機械工学という分野は、ロボットや飛行機・自動車の研究だけではありません。人の命をつなぐために幅広い視野を大切にした研究と教育を行っています。ぜひあなたも、興味を持って機械工学の世界に進んできてください。

先生への質問

先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

東京都立大学に関心を持ったあなたは

東京都立大学は「大都市における人間社会の理想像の追求」を使命とし、東京都が設置している公立の総合大学です。人文社会学部、法学部、経済経営学部、理学部、都市環境学部、システムデザイン学部、健康福祉学部の7学部23学科で広範な学問領域を網羅。学部、領域を越え自由に学ぶカリキュラムやインターンシップなどの特色あるプログラムや、各分野の高度な専門教育が、充実した環境の中で受けられます。