도쿄대학생산기술연구소의 마츠나가유키 준교수와 나카지마 타다아키 특임조교의 연구그룹은 스미토모화학 주식회사와 공동으로 동력이나 특별한 재료를 사용하지 않고 관상의 콜라겐 겔상에서의 장상피 세포 배양이라고 하는 매우 간단한 방법으로, 실제의 장에 근사한 「장 칩」의 제작 수법을 개발했다.
식품이나 경구약은 모두 우선 장에서 흡수되기 때문에, 그 흡수효율이나 장에 대한 영향의 해석은 식품이나 경구약의 기능·독성 검증에 중요하다.종래, 이 시험 방법은 인간의 장 상피 세포를 2차원(2D)에 플라스틱 필터 상에서 평면적으로 배양하고, 형성된 장 상피 시트를 사용하여 행해져 왔다.그러나 실제 장상피는 움푹 들어간 음과(돌출)와 돌출된 융모라는 입체구조를 갖기 때문에 2D 장상피시트에서는 생체를 반영하는 평가시험으로서 불충분하였다.
연구 그룹은 생체의 장의 형성 과정에서는 관상으로 발판이 제한됨으로써 발생하는 힘(응력)에 의해 장 상피의 입체 구조가 형성되는 것에 주목.따라서 관상 콜라겐 겔에서 장 상피 세포를 배양하면 2D 배양으로 형성되지 않은 주름진 구조가 확인되었다.이 주름진 구조의 움푹 들어간 부분에서는 세포 증식이 번성하여 실제 장의 음과와 같은 성질을 가지고 있었다.또한 장상피세포는 그 정단부에 미융모를 형성하지만, 3D 배양한 세포에서도 미융모가 밀집·림립하여 형성되어 있었다.
이번에 개발한 장 칩은 생체의 장과 같이 3D에 넓은 표면적을 가지고 있기 때문에 2D의 시트상 구조보다 효율적으로 물질을 흡수할 수 있다.또한 염증 유도제로 장염을 모방할 수 있어 약물의 흡수 효율을 조사할 수 있는 것을 알았다.생체에 가까운 형태로의 식품이나 경구약의 흡수 효율 시험이나 장에의 영향의 해석에 응용 가능하다고 하고 있다.
