科学研究 - 【先驱科研人】以开发对人有用的材料为目标

量子科学技术研究开发机构
量子束科学部门高崎量子应用研究所
先进功能材料研究部主干研究员大山智子
出生于福岛县。2012年从早稻田大学理工学术院先进理工学研究科取得博士学位（理学）。同年进入日本原子能研究开发机构。担任量子科学技术研究开发机构主任研究员，2021年起任现职。2020年当选ACT-X研究人员。

Q1：您选择理科的契机是什么？
A1：读了卡尔·萨根的《宇宙》后，开始对物理感兴趣。

其实直到高中已经读到一半的时候我还都打算选文科的。父母对我说“学问不分文理”，为了找到自己想做的事情，我就去图书馆看书，偶然看到了天文学家卡尔·萨根的《宇宙》。通过这本书，我了解到有以哲学为基础的科学，于是开始对科学，尤其是物理感兴趣。

进入大学后，我“想学习对别人有用的东西”，在思考过程中被可以在分子和原子等微观世界引起材料变化的“量子束”所吸引。让我感受到量子束的魅力之处是，无需使用化学药品等，就可以切割或连接分子，从而从根本上改变材料的性质。我想自己从零开始制造出全新的材料。这就是我进行研究的原动力。

制作培养基材使用的微细加工薄膜和正在开发的微流体器件

Q2：是什么让您着眼于细胞培养的？
A2：我想利用量子束创造一个与体内相似的培养环境

我听说被称为不治之症的疑难杂症经常因为无法顺利培养提取出来的细胞而难以找到病因。我们生病时会从身体中采取细胞调查原因，但细胞培养大多都是在硬塑料板上进行的。而身体中的细胞是在由蛋白质、糖等构成的果冻状柔软的环境中活动的，所以被放到不同环境中的细胞会表现出与体内完全不同的行为。在这种状态下调查，往往无法查到准确的病因。因此，我觉得利用量子束“也许可以创造出与体内相似的环境”，这就是我决定开发细胞培养基材的原因。

2021年7月，我成功开发出了即使细胞向黏着面施加极小拉力下也会变形的“柔性细胞培养膜”。硬塑料上的细胞只能以平面状扩展，而在这个薄膜上培养时，细胞可以形成褶皱和突起等立体结构。目前还正在研究将其用作适合胃和肠等不平坦器官表面移植治疗用的细胞片。

在ACT-X能与以前未接触过的领域的人进行交流。由此得知很多人都在细胞培养方面遇到了困难，并了解到他们想要什么样的培养基材，感觉为自己的研究找到了方向。

Q3：您10年后的目标是什么？
A3：希望我制作的细胞培养基材能成为新的标准。

仅凭培养细胞很难了解体内的现象，例如，要想准确评估药效，牺牲了很多动物。为了尽量改善这种情况，我想制造能更准确地再现体内细胞行为，并发挥特定细胞功能的培养基材。目标是10年后成为细胞培养基材的新标准。

另外，不仅仅是培养基材，我还在改良和开发人造血管等移植医疗器材。希望能与物理、化学、生命科学、医学、药学等不同领域的研究人员共同推进研发。今后也打算继续扩大量子束可能性的挑战。