組織の発達をサポートする電気移植

薄い埋め込み型デバイスは、研究室で培養された膵臓細胞の成熟を助け、細胞ベースの糖尿病治療の新しい選択肢につながる可能性があります。

ペレルマン医学部とハーバード大学工学応用科学部の研究者らは、幹細胞由来の膵臓組織の成熟をサポートする電子メッシュを開発した。2026年2月17日にScience誌に掲載されたこの研究結果は、制御された電気刺激が実験室で増殖させた膵島細胞のインスリン分泌をどのように改善できるかを実証している。

このデバイスは、人間の髪の毛よりも薄い伸縮性のある導電性メッシュで構成されています。これは、発達中の膵臓オルガノイド内に埋め込まれており、そこで電気活動を記録し、タイミングパルスを送信します。体内の概日リズムに似た、一貫した 24 時間の刺激パターンを導入することで、研究者らは細胞間の調整が改善され、グルコースに応じてより信頼性の高いホルモン放出が観察されました。

この研究は、実験的な糖尿病治療における根強い限界に取り組んでいます。1 型糖尿病では、インスリンを産生する島細胞が免疫系によって破壊されます。幹細胞ベースの代替品は臨床評価中ですが、研究室で培養された細胞は完全に成熟しないことが多く、移植後の有効性が低下します。移植前の機能発達を促進するシステムは、移植の準備を改善し、生存可能な組織の供給を拡大する可能性がある。

このプラットフォームの技術的特徴には、統合されたシグナルセンシング、プログラム可能な電気刺激、個々の細胞の挙動の長期モニタリング、および三次元組織構造内の細胞クラスターの同期が含まれます。メッシュは、移植前に細胞を事前調整するために使用することも、継続的なモニタリングと刺激のために統合したままにすることもできます。

ハバード大学の細胞・発生生物学助教授、Jia Liu博士は、「私たちが行っていることは、膵臓への深い刺激のようなものです。ペースメーカーが心臓のリズムを保つのと同じように、制御された電気パルスは膵臓細胞が本来あるべき形で発達して機能するのを助けることができます。」と述べています。