長岡技術科学大学 工学部/工学研究科技術科学イノベーション専攻 准教授 大沼 清 先生
この夢ナビTALKは英語翻訳されています。動画の右下の字幕のアイコンをクリックすると英語字幕が表示されます。
30分のミニ講義を聴講しよう！ヒトiPS細胞とアインシュタインの関係式
ヒトiPS細胞が心臓などへ分化し始めた時は、細胞が大移動する原腸形成期に対応します。この時、細胞が目標に向かい直線的に動くのか、ブラウン運動の式（アインシュタインの関係式）で解析します。iPS細胞を工学で制御し物理的に解析してみましょう。
人はチクワ？！
ヒトiPS細胞とアインシュタインの関係式
先生からのメッセージ
夢ナビ講義も読んでみようiPS細胞を工学的技術で制御し、物理学の理論で解析する
iPS細胞の基本的な性質を解明するiPS細胞とは、ヒトのあらゆる細胞になることができる「万能細胞」です。近年では、iPS細胞から作られた細胞シートを、網膜に移植する手術が行われるなど、再生医療や薬学での実用化が進められています。しかし、iPS細胞の基本的な性質は、まだ十分に解明されているわけではありません。iPS細胞が、どういう環境のもとで、どういうlog2²「ふるまい」をするのかを厳密に明らかにすることは、今後、医療や薬学の分野でiPS細胞が活躍するための不可欠の基礎研究と言えるでしょう。人工的でシンプルな環境を作るπr²2²通常、再生医療などの分野では、iPS細胞をできるだけ自然に近い環境、つまりヒトの体の組成に近い環境の中で培養し分化させます。ヒトへの移植を展望するためには有効な方法です。しかし、一方で、あえて「人工的な環境」を作り、その中でiPS細胞がどのような変化を起こすのかを、厳密に細かく解析することも有効です。例えば、全成分を完璧に把握した培養液を独自に配合して、iPS細胞がどういう変化を起こすのかを解析するといった方法です。物理学の基礎的な理論を応用するまた、iPS細胞が分化する仕組みを解明するために、物理学の理論を応用する方法もあります。例えば、細胞が増殖を経て原腸形成期に入ったとき、複数の細胞がバラバラに移動し、心臓になったり、肝臓になったりするのですが、このときの移動がランダムに起こっているのか、それとも何らかの目標を持った移動なのかを知ることは、iPS細胞の解明にとって、たいへん重要です。
もし、ランダムに移動しているのであれば、その運動は物理現象の1つであるブラウン運動の式である「アインシュタインの関係式」にあてはまります。つまり、あてはまらなければ、何らかの目標があることになります。iPS細胞の解明のためには、今後もさまざまなアプローチが求められているのです。