ナマコに学んだゲル、脳から軟骨まで硬さを合わせられる 傷ついた腱の再生をラットで確認

酢の物でおなじみのナマコは、体の硬さを変えられる。この性質にヒントを得て、カナダのウォータールー大学などの研究チームが、硬くも柔らかくもできるゲルを作った。大学が2026年10月20日に発表し、論文は学術誌「Advanced Functional Materials」に載った。

ねらいは、けがをした腱などの体の柔らかい組織を治すことだ。ゲルは、新しい組織が育つまでの仮の足場になり、治るにつれて分解されて、体の中に何も残さない。

治す場所ごとに、ちょうどよい硬さが違う

なぜ、硬さを変えたいのか。研究を率いたウォータールー大学のイーミン・ウー教授(機械工学)は、「柔らかい組織が、どれも同じ足場を必要とするわけではない」と話す。柔らかい脳の近くに置く材料と、硬い腱を治す材料では、ふさわしい性質が違うという。

論文によると、作ったゲルの硬さは、脳や腎臓から、腱や軟骨までの幅に合わせられる。引っ張ったときの伸びにくさの目安(ヤング率)は、最も柔らかいもので9.7キロパスカル、最も硬いもので3.59メガパスカルだ。約370倍の幅がある。引っ張って切れるまでの強さも、6キロパスカルから14.25メガパスカルまで変えられる。

凍らせてから、塩の液に浸す

材料は、ゼリーにも使うゼラチンだ。まず一方向から凍らせて、中に細長いすき間が同じ向きに並んだ構造を作る。次に、特別に用意した塩の液に浸す。どの塩を使うか、どれだけ浸すかで、ゼラチンの分子どうしのつながり方が変わり、硬さが決まる。

最も硬くなったのは、クエン酸ナトリウムで処理したゲルだ。これに酵素の処理を加えると、水の中でもふくらみにくく、酵素で分解されにくくなった。

縫うだけより、整った腱が育った

チームは約4年の研究のあと、ラットで試した。傷ついたアキレス腱をゲルで治すと、縫い合わせるだけの場合より治りがよかった。新しい組織では、コラーゲンの繊維が整った形で育ち、働きの回復もよかった。

研究を進めたユーチャオ・テン氏は「腱は、より整った新しい組織で再生し、健康な腱に近い働きを取り戻した」と話す。腱が治るにつれてゲルは分解され、約8週間で体に吸収された。

人に使えるまでの道のり

確かめたのは、ラットまでだ。大学は、筋肉や軟骨、皮膚、脳などの組織の修復にも役立つ可能性があるとする。ただ、それぞれの場所で安全に効くかは、さらに研究が必要だとしている。

ウー教授とテン氏は、関連する2件の特許を出願し、実用化のための会社をつくった。次は、もっと大きな動物で試し、その先に人での臨床試験を見込む。日本で治療に使えるようになるかや、その時期は示されていない。