【大和雅之（やまと・まさゆき）東京女子医科大学・先端生命医科学研究所】

　研究：組織工学・ナノティッシュエンジニアリング
　著書：図解ナノテクノロジ−のすべて, 工業調査会(2001),
　　　　化学フロンティア(3),化学同人 (2001),
　　　　現代医学の基礎第14巻移植と人工臓器, 岩波書店, (2000)
　　　　日経サイエンス２００３年６月号ほか

○東京女子医科大学・先端生命医科学研究所の大和雅之さんのお話です。最近話題となっている、組織医工学（ティッシュ・エンジニアリング）や再生医学といった話題に関する先端をご紹介頂きます。なお、「日経サイエンス」の２００３年６月号に、大和先生たちの研究が紹介されていますので、合わせてご覧頂けると分かりやすいかもしれません。（編集部）

○ははあ。

[27 : コンプリメンタリーな研究環境]

■そうこうしているうちに、岡野先生が、文部省の下に学術振興会っていうのがあるんですが、そこで未来開拓推進事業っていうのが始まるんですね。

○ああ、そういう流れですか。

■筏先生がやってたやつだけど、筏先生が代表で、５チームで各チーム１億5,000万円ぐらいずつ５年間出てたのね。研究費が。その研究費で組織工学の研究をするわけだけど、岡野先生のところは当時スタッフで細胞ができる人がほとんどいなかったわけ。

○なるほど。

■それで岡野先生が東大の林先生と昔から懇意だったので、「誰かいい人いないですかね」とか言って、林先生が「わかりました」とか言って家に帰って奥さんに、「今日、岡野さんに会ったんだけどこういうふうに言われたんだよな」とか言って、そうしたら奥さんが僕のこと覚えてて、「だったら大和さんを紹介してあげればいいじゃないの」となって、それで僕のところに来たわけ。それが６年前ですね。

○ははあ。

■岡野先生は高分子が専門。僕は細胞とか生化学が専門。さっきの「集学的」じゃないけど、コンプリメンタリー（補完的）になってて本当によかったと思います。専門のお医者さん達は病院にいっぱいいるから、いろんな先生が来てくれて一緒に仕事できるし。お世話になった皆さんには大変感謝しています。

○それはここなら……。

■僕は正直言って、この研究も今日紹介したことに関してはそれなりな自負があるけど、やっぱり何だかんだ言って、清水先生や西田先生とかこういう一緒にやってくれる、白柳先生とかね、仲間たちに本当に感謝してて、彼らのガッツとバイタリティーがなかったら、やっぱり学問は進まなかったなと思って。

○はい。

■自分１人でやろうとしたらさあ、やっぱりさっきのすごい基礎的な仕事をこつこつ１人で、すごい小規模な研究室でやるようなことを今でもやってたと思うんです。本当はこういうのも嫌いじゃないし。
　だけどここへ来て病院があったり他の大学の医学部とつきあいができたりとかして、非常にオープンで人が出たり入ったりして、いろんなことを同時にやるみたいな感じの仕事をしてるでしょ。１人だったら絶対にできなかった展開だと思うし、逆に１人だったらやろうとしてたものはできないんだけど、まあ、それはそれでメチャメチャおもしろいなと。

○そうですね。

■月に１回、臨床系の先生方を、まあ、全員来てくれと言うんだけどみんな臨床があって忙しいからなかなか集まらないんだけど、10人とかなるべく全員集まってディスカッションをやっています。
　そのときに歯の先生もいれば膀胱の先生もいれば心臓の先生もいれば目の先生もいて、皮膚の先生もいたらさあ、全然みんな組織が違うから、参考にならないと思うじゃない、人の話が。だけどそうじゃないんだよね。
　その１か月にやった、うまくいった人は自慢すればいいし、うまくいかない人は、「ここ悩んでるんだけど」と言えばいいし、毎月しゃべらなくてもいいから、しゃべりたい人だけしゃべればいいっていうふうにしてやってるのね。

○なるほど。

■すると自慢する先生がいたらさあ、「ちくしょう、俺も頑張るぞ」と思うし、「うまくいかなんだけど」と言ったらさあ、「いや、それはこうやってやればこうやればうまくいくんだよ」とか言ってさあ、思わぬところからサジェスチョンが出たりするじゃない。
　それからあと、眼科とか形成外科が使ってる道具って、すごい道具がいっぱいあるんですよ。そういうのは知らないじゃない、普通一般外科の先生方はまだ。「えっ、こんなに道具があるんだったらネズミでもすぐ移植できるよ」とかってすぐなるじゃない。そういうのはおもしろいんだよね。僕も横で見てて、なるほど、これはおもしろいと思って毎月やってて。
　これがやっぱり僕の財産ですね。すごいね、僕も刺激受けるし、逆にお互いみんなで刺激しあってなんかこうやってるのが楽しい。

○うん、楽しそうでいいですね。

[28 : レーザーによるマイクロ加工で、細胞の入れ物作り]

○さっき研究室で本棚を拝見してたら、LIGAプロセスとか半導体の本もありましたけど、あれは何なんですか。

■あれはですね――よく見てますね（笑）。あれはですね、うちは色んなことやってるんですけどその一つです。
　僕は有機化学はわからない、わからないっていうか、普通の生物学者よりはわかってると思うんだけど、専門じゃないので自分じゃ有機合成はしてないんですね。だけど合成とか表面修飾とかやってる他のスタッフとか学生さんとかがとってもおもしろそうにやっているので、何か自分にもできるおもしろいのないかなと思って、レーザーで表面加工を始めたんですよ。

○レーザーで表面加工？

■うん。それも、さっき20ナノメートル位の厚さでポリマーが付いてるって言ったでしょ。もしもあの20ナノメートルの部分をレーザーで、「アブレーション」っていうんですけど、吹き飛ばすと、ベースが再露出するじゃないですか。で、再露出したらおもしろいなと思って、レーザーでやってみたんですね。ＵＶエキシマレーザーを３年ぐらい前に買ったんですね。

○エキシマレーザーって、あの、目の手術をするやつですか。

■基本的には同じです。うちにあるのは半導体用のですね。
　半導体を作っちゃったあとに一部だけ直すとかね、一部だけ改造するとかいうときに使うやつなんですよ、実際には。浜松ホトニクス製のを買ってきて。

○それでなにを？

■何でそれを買ったかと言うと、電子線照射のときにマスクを掛けて、マイクロパターンがつくれるんですね。そういう研究もやってるグループもいます。
　マイクロパターンをつくるのに、レーザーアブレーションでマスクをつくるっていうので買ったんですけど、実はやってたら、レーザーのパワーを下げていくと、なんか表面だけアブレーションできるような雰囲気があったんで、なんかいろいろやっていたんですよ、ごちょごちょごちょごちょ。そうしたら、なんかうまいのが、おもしろいのができて、おっ、おもしろいなと思って、いろいろ勉強したりしました。

○おもしろいのと仰いますと？

■普通はレーザー加工っていうと、マイクロメートルオーダーで削っちゃうんですね、アブったあとに深く溝を掘っておいて細胞をまくとこういうふうに細胞が整列するとかね。これ、心筋細胞なんですけど縦方向に並ぶわけですね。神経も横に並ぶとかこういうのが昔からあるんですけど、こういうのはおもしろくなくて。
　僕がやろうとしてたのは、100ナノメートルくらいアブってやろうと。
　だけど、普通は−−僕は生化学なので知らなかったんですけどーーレーザー業界ではこういうことがうまくできないとなってるんです、実は。表面が化学変性を起こして、できないと考えられているんですね。

○そうなんですか？

■だけど僕は全然そういう常識を知らなかったので、自分のところのビューってボリュームを絞るみたいにしてガチャガチャガチャガチャやってたら、なんかできるんですよ。
　で、表面のプロファイルを測ると、100ナノメートルきれいに削れてるんですね。で、何となくうまくいくなと思って。パワーを変えると確かにこう。パワーがでかいとひずみが出るので、昔の人もまちがってはいないんですけど、これが典型的なんですけどね。
　これが30ミクロン×30ミクロンのマスクを掛けてレーザーを当てているんです。で、こっちが位相差顕微鏡でこっちが蛍光顕微鏡のレンズ。位相差顕微鏡見ると全部四角く見えますよね。そんなに差がないでしょう。これはパワーが違うんです、レーザーのパワーが。ところがこっちはDiIC18っていう非常に疎水性が高い蛍光色素で染めるんですね。

○そうすると？

■ここが親水性のポリマーが付いてて、あっちは疎水性のポリマーが付いているんですよ。吹き飛ばすと疎水性の表面が露出するので、ここに蛍光色素って付きますよね。ところがここは付かないわけですよ、親水性があるから。色素は疎水性だからね。
　それでやると、最初は四角く付くんだよね、色素が。ところがパワーを上げていくとなんかわけわからなくなっちゃうんです。蛍光顕微鏡で見るとこうやって見えるんだけど、形は本当はこうなんです。
　つまりですね、これも昔の人が言ってた化学変性が起きますよっていうのはこういうことなんです。193ナノメートルっていうすごいＵＶ波長のレーザーを当てているんで、炭素炭素間の結合が切れてアブレーションだけ起こすことを期待してるんだけど、熱が出たりするから化学変性を起こすんですね。それでああいうふうになっちゃうんですよ。だけどパワーをどんどん下げていくと熱変性なしにアブレーションできる条件が見つかるんです。
　副作用のないアブレーションというのは以下のような方法で確認します。ガドリニウムなどの重い原子をイオン化して加速して、表面にボーンッとぶつけるんですね。そうすると表面の結合が切れて、そこから分子の破片がビョーンと飛び出しますよね。これをセカンダリー・イオン（二次イオン）っていうんですね。これをマススペクトル（質量分析）で測るわけ。

○ええ。

■そうすると、いろんなピークが出るんですけど、アサイメントを掛けて、あとから載っけたポリマー由来以外のイオンは赤色で表示してあります。で、再露出させた下の層由来のイオンは青色ですね。
　そうすると、赤色のイオンのところは全部、最上段で見て左側から、明るい、暗い、明るい、暗い、明るい、暗い、明るい、暗いってなってるんですね。ところが青色の方は逆に、暗い、明るい、暗い、明るい、暗いってなるわけ。つまりコンプリメンタリー（補完的）ですね。こうやって30ミクロンのレーザーアブレーションを市松模様につくったわけ。実際その色素のやつを見ると市松模様になってますよね。これに対応するようにアブレーションできてる。
　しかも、エッジが明確に出るということは、副作用が出てないってことですね。ここまで最適化して、細胞をまくと、もうこういうふうになってて、30ミクロンのドメインをつくると一個一個細胞が入るし、50ミクロンにすると２個ずつ細胞が入るわけです。これ、100個ですけど、1,000個並べたやつとかもできてます。
　並べただけで何なんですかっていう話もあるんですけど、並べたやつでちょっと遊んだりもしてます。

○つまりレーザーで微少な、細胞の入れ物を作ってるということでしょうか。

○次号へ続く…。

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◇『欺術　史上最強のハッカーが明かす禁断の技法』 （ケビン・ミトニック、ウィリアム・サイモン／ソフトバンクパブリッシング）
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◇『シマノ世界を制した自転車パーツ　堺の町工場が「世界標準」となるまで』（山口 和幸／光文社）
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◇裳華房 自然科学系の雑誌一覧−最新号の特集等タイトルとリンク−
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◇朝日　「ガスター１０」の副作用報告怠る　山之内製薬
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◇朝日 日本担当の業務、民間にも　国際宇宙ステーション計画
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http://www.asahi.com/science/update/0627/001.html

◇毎日　不動産登記電子化で権利証を廃止へ　 代わりに識別番号交付
http://www.mainichi.co.jp/digital/computing/archive/200306/30/2.html

◇毎日　ICタグ開発競争加速、将来は80兆円市場とも
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◇毎日 島津製作所・田中耕一さんＮＹで語る 　研究７０歳になっても　生涯一エンジニアで
http://www.mainichi.co.jp/news/article/200306/28/001.html

◇毎日 文化としての科学
http://www.mainichi.co.jp/news/article/200306/25m/007.html

◇毎日 火星大接近：天体望遠鏡や天文の専門雑誌の売れ行き好調
http://www.mainichi.co.jp/news/selection/archive/200306/21/20030621k0000e040052000c.html

◇毎日 ソニーが高品質「QUALIA」展開　シェア回復かけた新路線
http://www.mainichi.co.jp/digital/coverstory/archive/200306/25/1.html

◇毎日 フランス生まれの軽量ウエアラブル・ディスプレー
http://www.mainichi.co.jp/digital/computing/archive/200306/25/5.html

◇日経 日本一の超高層ビル構想、東京・西新宿に地上338メートル
http://www.nikkei.co.jp/weekend/news/03062721062721113600.html

◇読売 胃かいようの元・ピロリ菌除去に「飲む抗体」開発
http://www.yomiuri.co.jp/national/news/20030628i407.htm

◇京都新聞　“チョロＱ”で古都観光を 　京都にレンタカー初登場
http://www.kyoto-np.co.jp/kp/topics/2003jun/30/W20030630MWE1K100000127.html

◇東京新聞　文系学生が宇宙フォーラム 来月２６―２８日に開催
http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20030624/ftu_____sci_____003.shtml

◇東京新聞　ナノ分子『フラーレン』で摩擦ゼロ　　極小マシンの壁に風穴
http://www.tokyo-np.co.jp/00/sci/20030610/ftu_____sci_____001.shtml

◇ZAKZAK「Ｌモード」で独り暮らし高齢者の安否確認も　北海道富良野市が「見守りネット」
http://www.zakzak.co.jp/top/top0628_2_17.html

◇ZAKZAK ６万年ぶり、８月２７日に火星“超大接近”！　最接近時で約５５７６万キロに！
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◇ZAKZAK 次世代新幹線「Ｎ７００」は、なんとワシの形　完成イメージ図を公表
http://www.zakzak.co.jp/top/top0627_3_18.html

◇ZAKZAK 稚魚激減、ウナギが食べられなくなる！？　漁獲量が大きく減少
http://www.zakzak.co.jp/top/top0628_1_09.html

◇ZDNet 「スター・ウォーズ」のネットゲームにアクセス殺到
http://www.zdnet.co.jp/news/0306/27/ne00_starwars.html

◇ZDNet ナノテク研究開発費用、30億ドル突破へ
http://www.zdnet.co.jp/news/0306/27/nebt_06.html

◇ZDNet IBM、化学の根本を覆す発見
http://www.zdnet.co.jp/news/0306/27/nebt_07.html

◇ZDNet SARS解析も可能な「リアルタイム裸眼立体視」や低価格な「モバイルPC用HMD」など――IVR2003
http://www.zdnet.co.jp/news/0306/26/nj00_ivr.html

◇ZDNet 日本SGI、産業用バーチャルリアリティ展で裸眼立体視システムを展示
http://www.zdnet.co.jp/enterprise/0306/25/epn35.html

◇PC Watch VR技術総合展示会「第11回産業用バーチャルリアリティ展」開催
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2003/0625/ivr.htm

◇ＪＳＴ 「カーボンナノチューブのソフトマテリアル化に成功」
http://www.jst.go.jp/pr/report/report329/index.html

◇INTERNET Watch　松下電工など8社、「IPv6センサネットワーキングコンソーシアム」設立へ
http://internet.watch.impress.co.jp/www/article/2003/0630/ipv6.htm

◇ケータイウォッチ　日本雑誌協会とTCA、「デジタル万引き」への注意呼びかけ
http://k-tai.impress.co.jp/cda/article/news_toppage/14611.html

◇PC Watch　NEC、新技術を搭載した試作機を多数展示　〜マイクロPC、燃料電池、水冷、3Dビューなど
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/2003/0630/nec2.htm

◇ZAKZAK。ＮＥＣ、世界初の燃料電池ＰＣを来年発売　各メーカーの実用化競争激化
http://www.zakzak.co.jp/top/top0630_3_04.html

◇japan.internet.com 韓国スーパー、電子署名制を導入
http://japan.internet.com/ecnews/20030626/6.html

◇ＣＮＮ ＮＡＳＡの無人ソーラー飛行機、試験飛行中に分解
http://www.cnn.co.jp/science/CNN200306270021.html

◇HotWIRED 米国防総省、「隣人を見張る」ためのデータベース作成へ
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030627203.html

◇HotWIRED 紙の上をすべらせることで印刷できる携帯電話大プリンター
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030626303.html

◇HotWIRED 「水素エコノミー」の課題は、「水素漏れ」の軽減
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030626306.html

◇HotWIRED 遺伝子組み換え食品をめぐる米国とEUの対立でアフリカが焦点に
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030626207.html

◇HOTWIRED　センサー完備の「スマートビルディング」はどこまで現実的か
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030624302.html

◇総務省統計局 統計でみる日本の科学技術研究
http://www.stat.go.jp/data/kagaku/4.htm

◇日経ナノテクノロジー 物材機構，多探針STMでDNAの電気伝導特性計測へ
http://nano.nikkeibp.co.jp/members/NEWS/20030624/10504/index.shtml

◇MycomPCWeb このエレベーターは宇宙へ参ります! ついに「Space Elevator」建設へ始動
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/06/26/15.html

◇MYCOMPCWeb【レポート】国際レスキューシステム研究機構、レスキューロボが一堂に会するデモを開催
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/06/25/07.html

◇MycomPCWeb 【レポート】満1歳を迎えた地球シミュレータ - 日本科学未来館でシンポジウムが開催
http://pcweb.mycom.co.jp/news/2003/06/20/08.html

◇NE　ユビキタスIDセンター，ゴマ粒チップの標準仕様を一部公開
http://ne.nikkeibp.co.jp/mobile/2003/06/1000018947.html

◇BizTech　ユビキタスIDセンター、食品トレーサビリティ実験を開始
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/leaf/CID/onair/biztech/inet/253682

◇BizTech 東京は緑化で0.3度低下--国交省スタディー
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/leaf/CID/onair/biztech/eco/254092

◇産総研 透明な太陽電池の試作に成功
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2003/pr20030625/pr20030625.html

◇科学技術者のための総合リソースガイド・NetScience
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