特集
生きた細胞を自在に操作するテクノロジー
レーザー技術が拓く新しいナノバイオの世界
企画／落谷孝広（国立がんセンター研究所がん転移研究室）

・＜序文＞レーザートラッピング技術が拓く先端ナノバイオテクノロジー
　落谷孝広

近年の再生医学の進歩は驚くべきものがあり，欠損した組織や臓器の機能を補う幹細胞をベースにした新手法が続々と登場し，医療の現場での実用化が待たれている．一方で，それらの幹細胞に由来する各種細胞を用いて，生体の組織・臓器を再構成する先端ナノバイオテクノロジーが注目を浴びている．そのコアテクノロジーがレーザートラッピング技術の開発であり，細胞ひとつひとつを自由自在に操ることを可能にした革新的技術である．

・レーザートラッピング技術を駆使した組織ナノデバイスの構築と応用
　山本雄介　寺谷 工　落谷孝広

われわれはナノデバイス上に肝臓の肝小葉構造を再現し，肝臓ナノデバイスの作製を進めている．そして，薬剤の安全性試験に肝臓ナノデバイスを用い，抗癌剤などの薬剤スクリーニングをhigh-throughputに行えるシステムの確立をめざしている．肝実質細胞は三次元で培養することにより，肝機能が単層培養よりも向上し，そして長期間維持されることが報告されている．

・神経細胞をベースにしたナノバイオデバイス作製の取り組み
　鳥光慶一

生体，特に脳における情報処理のしくみは，非常に複雑であり，長い間研究が進められてきた．・・・（中略）・・・本稿では，ラット・マウスの脳神経を中心にした神経機能，特に電極を用いたシナプス可塑性機構に関連したわれわれの取り組みを紹介すると共に，高分子やDNAの分子ワイヤとナノギャップ電極と組み合わせた物性計測（伝導特性など），ナノバイオによるデバイス創製について触れる．

・マルチビーム光ピンセット/BioRyxR200 Systemがもたらすセルバイオテクノロジーの革新
　星田哲志

1986年，米国ベル研究所のA. Ashkin博士により発明された光ピンセット装置は，今日においても生物物理に携わる研究者達により，顕微鏡視野においてミクロン〜ナノ領域の対象物を自由に操作できる魔法の手としてよく利用されている ．かつて，光ピンセットは１ビームによる操作でしかなかった．しかし，複雑な操作をこなす為には１ビームでは限界がある場合が多い．レーザーの分岐技術が発展したことにより，１光源で２ビームに分岐させるものや，「快速スキャニング法」のように1ビームで多粒子を同時操作するといった技術も出てきている．

・レーザートラッピング技術を利用した細胞操作専用装置〜バイオサイバー
　佐藤節哉　松本由多加　山戸俊幸　王 勇　細川陽一郎　増原 宏

近年，医学および生物学分野において，細胞を１つずつ操作し，選別できるような装置の開発が望まれていた．サイボックス社はこのような要求をかなえるべく，大阪大学大学院工学研究科と共同で高強度レーザーと顕微鏡を複合化してオールインワンパッケージとした生細胞分離システム（バイオサイバー）を開発し，商品化に至った．ここでは，バイオサイバーについて紹介し，われわれの挑戦について述べる．

・ナノテクノロジーのデバイス技術が細胞工学を変える
　宗兼正直　和田博之

バイオナノテクノロジーで注目される分野の１つに再生医療があり，培養技術が期待されている．しかし細胞を規則的かつ複雑な構造を構築して器官を形成し，さらに維持するためには細胞の生存に適した環境下で酸素や栄養を供給しなければならない．現在はまだ臓器ユニット培養には至っておらず，培養を目的とした細胞配置に適した微細構造体を必要とされている．・・・（中略）・・・そこでわれわれはFIB装置に着目し，バイオ分野のデバイス作製ツールとして利用し，細胞を培養するためデバイス基板の作製に着手した．