産業技術総合研究所（産総研）と理化学研究所（理研）の共同研究グループはこのほど、水溶性タンパク質のアルブミンを原料としシリコーンゴムの鋳型で型取りすることにより、細胞培養用の微小デバイスを簡単に作製することに成功した。
微小デバイス開発のための工学的成果にとどまらず、微小デバイスを用いた細胞培養により、微小環境が細胞に与える影響や、細胞と細胞接着基材表面のタンパク質との相互作用の理解への貢献が期待されている。
細胞生物学では、細胞が接着する基材表面を化学的処理などにより、細胞が接着する部分としない部分に分画する、細胞接着エリアの制御「細胞パターニング」という手法が行われる。理研が開発してきた寒天由来のアガロースを用いた細胞パターニング法による細胞培養用デバイスは、長期間の細胞培養でも安定していたが、作製（乾燥）に3日以上かかることが課題だった。
今回、半導体製造に使われるフォトリソグラフィー手法に注目し、微小な溝を彫ったシリコーンゴム鋳型を作り、材料の流入挙動を解析。材料溶液の流入量は主として溝のサイズに依存し、溶液粘性とは無関係に多様な材料が使用できることが明らかになった。
産総研が開発した「架橋アルブミン」水溶液は、いったん乾燥すると水には溶けず、固形材料に加工できる。これを使い、1日以内で細胞パターニング用の微小デバイスを作製。7日間の細胞培養にも耐えた。またアガロース同様、表面に細胞が接着しないことも確認できている。
今回使用した架橋アルブミンを利用すれば、細胞培養用の微小デバイスが短期間で作製でき、実験の効率化が図れる。さらに、同技術を「細胞接着性」の水溶性タンパク質に展開することで、細胞の形状や発生・分化といった細胞機能と細胞接着性タンパク質の、相互作用理解のための特定構造・形状を持つ細胞接着性微小デバイスへの応用も可能だ。
理研では、シリコーンゴム鋳型などの微細加工デバイスサービスを提供しており、産総研の架橋アルブミンと組み合わせることで、世界中の研究者が同手法に容易にアクセスできるとしている。