バイオマテリアルで実現する薬の体内宅配サービス

届けたいところにピンポイントで運ぶ

「バイオマテリアル（生体材料）」は、人の体に移植するための人工素材で、使用される代表的なものでは人工臓器や人工関節、インプラントなどが挙げられます。人体は異物が侵入するとそれを排除しようと拒否反応を起こすため、生体組織になじむ素材が使われます。
このバイオマテリアルを使った、体内の必要な箇所にピンポイントで医薬品などを運ぶための「ドラッグデリバリーシステム」の研究が進められています。血管の中で異物とみなされないポリエチレングリコール（PEG）などを主成分とするバイオマテリアルでカプセルのようなものを作り、薬を中に入れます。届け先の臓器など細胞にタグ（目印）をつけて送り出しますが、目的地に到着したら、PEGはその部位の化学反応ではがれるようになっています。このように、必要な場所に必要な薬が届けられるというわけです。

筋肉再生や糖尿病の治療に

例えばプラスミドDNAという遺伝子は、筋肉に注射すると幹細胞が活性化して筋肉の再生を促します。この遺伝子を、ドラッグデリバリーシステムで体内の未到達空間に届けられれば、より多くの病気や障害の治療、QOL向上など、再生医療の可能性が広がります。
また糖尿病の治療や予防に期待がかかるのが「亜鉛イオンデリバリーシステム」です。インシュリンの分泌量が減ったり機能が低下したりすると、血液中に糖が充満して血糖値が高くなります。そこでドラッグデリバリーシステムにより、インシュリンの分解抑制機能を持つ亜鉛イオンを、肝臓にピンポイントに届けて糖の分解吸収を促進する方法です。

まだまだ広がる用途や可能性

治療薬や必要な成分を、目的の部位に拒否反応なしに安全に届けるドラッグデリバリーシステムは、今後の臨床現場においてさまざまな活用が考えられます。脳や神経系などこれまで難しいとされていた領域でも研究が進んでいます。ドラッグデリバリーシステムは、これまでの常識を覆す画期的な治療に欠かせないものとなるかもしれません。

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先生情報 / 大学情報

東京都立大学都市環境学部環境応用化学科教授朝山章一郎先生

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生体材料化学、医用高分子、生化学

先生が目指すSDGs

メッセージ

私は学生の頃から化学が好きで理系に進み、大学の時に恩師に出会ってバイオマテリアルに興味を持ちました。そして化学で世の中にない新しい素材を生み出すことや、それを通じて世界中の人を助けられることが大きなモチベーションになっています。あなたも自分自身の好奇心や興味を大切にしてほしいです。そして興味を持った分野での努力を継続してほしいです。そこに新しい発見や喜びを見つけて、次へのモチベーションを持ちながら、自分の道を進んでいってください。

先生への質問

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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。