牛血液由来の可食成分（血清と血漿）のみを用いた、試食可能な培養ステーキ肉の作製手法を開発しました。血漿を足場、血清を培養液成分として利用することで、従来の非可食な材料（コラーゲン等）への依存を解消しています。本手法では、個別に作った筋組織を積み重ねるモジュール式組立てにより、約10cmの大型組織を構築しました。実証実験では、電気刺激により生体に近い収縮能と筋線維の配向を持つ成熟した組織を確認しています。試食の結果、弾力や歯ごたえは本物の肉に近いと評価されましたが、風味やジューシーさには課題が残りました。本成果は、清潔で倫理的な培養肉の商用化に繋がる重要な一歩です。

将来の食肉不足解消に向け、筋線維が整列したミリ厚の「培養ステーキ肉」の作製手法を開発しました。牛細胞を含むハイドロゲルを独自のストライプ構造を持つモジュールとして作製し、それらを積み重ねる「モジュール式組立て」により組織の大型化を実現しています。本方法によって、筋線維を単一方向に高度に配向させるとともに、生体に近い収縮能と成熟を促すことに成功しました。実証実験では、本組織は一般的な食肉より無菌で清潔であり、培養に伴い実際の牛フィレ肉に近い硬さ（破断強度）に達することを確認しました。本成果は、ひき肉状ではない、本物の食感と構造を持つステーキ肉の実現に大きく貢献するものです。

運動ニューロンと培養骨格筋を共培養し、神経筋接合部（NMJ）を持つ三次元組織を構築する手法を開発しました。自立した3D筋線維束の上で神経幹細胞を分化させることで、神経突起が筋肉に繋がり、アセチルコリン受容体が形成されます。これにより、外部からの電気刺激ではなく、神経からの信号伝達による筋収縮の制御に成功しました。実験では、グルタミン酸による神経活性化で筋組織が同期して大きく収縮し、阻害剤であるクラーレでその動きが止まることを確認し、機能的なNMJ形成を実証しました。本成果は、ALSなどの神経変性疾患の病態解明や創薬研究、さらには生体に近い制御が可能なバイオロボットへの応用が期待されます。

コラーゲンゲルビーズを細胞で覆った「細胞ビーズ」を最小単位として用い、任意の形状の三次元組織を迅速に構築する手法を開発しました。マイクロ流体技術で作製した細胞ビーズを人形型の型に流し込むと、ビーズ表面の細胞同士が接着し、内部へ移行・増殖することで24時間以内に強固な組織となります。ビーズ間の隙間から栄養が供給されるため、厚みのある組織でも内部壊死を防ぎつつ、高い細胞密度を維持できるのが特徴です。実証実験では、全長約5mmの人形型組織（細胞人形）の作製に成功しました。本成果は、複雑な臓器モデルのボトムアップ的な構築を可能にする画期的な技術です。