日常にそっと挟む電子「しおり」

再生医療の現場に安全な細胞をとどける

われわれは岐阜大学で、捨てられる親知らずや乳歯から細胞を取り出し、再生医療に応用する研究をしています。歯髄細胞と呼ばれるこの細胞は、硬い歯の中で守られています。脊髄損傷を治療したり、歯周病を予防することができ、iPS細胞の原料にもなります。

しかし、細胞は提供していただいてから、患者さんに届くまでのあいだに様々に変化します。取り扱い方が悪いと、移植しても充分な力を発揮できなくなることもあります。そのために、わたしたちは細胞の品質管理に、ブロックチェーンという技術を世界ではじめて導入します。ShizuiNetは細胞の「ヒストリー」を完全記録することにより、安心して治療に使える細胞を再生医療の現場に届けます。

「あきらめない くじけない むりしない」

〜再生医療の品質管理から始まったこの仕組みは、研究現場のさまざまな記録へと広がっています〜

再生医療では、細胞が「いつ・どこで・どのように扱われたか」という詳細な履歴そのものが品質管理につながります。その課題に向き合う中で、細胞操作の瞬間をシングルアクションで簡単に記録するデバイスとしてCellPiが生まれました。

やがて、「ピッ」とバーコードを読ませるだけで履歴が残るというシンプルさは、細胞管理の枠を超えて研究室のさまざまな活動へと広がっていきました。鍵の管理、学生の出席確認、実験ノートやプロトコールの使用記録など、日常の研究行為を自然な流れの中で記録することができます。現場で実際に試していくうちに、研究の小さなアクション一つひとつが、将来の研究資産になり得ることが見えてきました。

ShizuiNetは、すべてをデジタル化することを目的としていません。紙の実験ノートや既存のプロトコールとも共存しながら、「いつ使われたか」「どのタイミングだったか」といった履歴をそっと補助的に残す設計です。これまで積み重ねられてきた研究文化を変えるのではなく、静かに支える存在になることができます。

履歴の保存には、長期的な信頼性を持つブロックチェーン技術を活用しています。システムの更新や担当者の交代に左右されにくく、10年後、あるいはそれ以上先に研究成果を振り返る際にも、当時の記録を参照できる基盤となります。短期的な管理のためだけではなく、未来の研究価値を支える長命な記録を目指しています。

これまでの研究DXは、効率化を目指しながらも、入力の手間や管理されている印象が先に立ち、現場に受け入れられにくい場面もありました。ShizuiNetは、その反省から設計されています。研究者の作業を止めない操作性と、使う人の裁量を尊重する思想により、強制されているという感覚をできるだけ生まないことを大切にしています。

ShizuiNetが目指しているのは、監視ではなく、研究の流れをそっと可視化することです。個人のプライバシーや働き方を縛ることなく、必要な履歴だけを静かに残します。

〜ShizuiNet〜

ShizuiNetの開発のきっかけは、再生医療の現場における細胞履歴の記録でした。われわれが提供するShizuiNetは、ブロックチェーンに、細胞の製造や輸送などに関する様々な情報を記録するデータベースシステムとして生まれました。細胞を提供してくれるドナーさんから患者さんまでのデータを安全に保管する役目をします。


「ピッ」で記録できる電子大黒帳

CellPiは岐阜大学医学部の学生実習と、地元企業との連携で作ったバーコード読み取りデバイス。細胞の凍結チューブにつけられたバーコードIDを読み取り、無線LANを通じてSymbolブロックチェーンに直接書き込みます。ユーザーがすることはバーコードを読み取るだけのシングルアクションですから、ブロックチェーンに関する知識は必要ありません。RaspberryPi zero2で動き、小型軽量化にも向いています。

どこでも記録を確認

ブロックチェーンに記録されたバーコード情報はそのままでは取り扱いが難しいです。データベースサーバーシステム(MoniPi)は、ブロックチェーンに定期的に問い合わせをおこない、トレーサビリティ情報をダウンロードします(特定のアカウントのみ調査できる軽量エクスプローラーのようなもの)。ユーザーはスマホやPCのブラウザからMoniPiに接続し、記録済みのトレーサビリティ情報に素早くアクセスできます。これがブロックチェーンが苦手とする過去に遡っての素早いデータアクセスを可能にする仕組みです。元台帳はブロックチェーンに保存されているため、新規稼働時や故障復帰時など,MoniPiはいつでもブロックチェーンからトレーサビリティ情報を再構築が可能です。

Shizuinet

MoniPiは小型化することもでき、複数用意することができます。これによって中央サーバーにすべてのデータを蓄積するよりもメンテナンスコストが少なくて済み、ブロックチェーンの強固なセキュリティの恩恵を受けることができるようになっています。

MoniPi:こんなに小さいけど、縁の下の力持ち「MoniPi」。CellPiがブロックチェーンに記録したトレーサビリティ情報を常時モニターして、新しいデータがあれば内部のデータベースに蓄えます。Webサーバー機能によって、ユーザーはブラウザを通して検索や表示などの様々なサービスを使うことができます。RaspberrPi4で動きますが、大量のアクセスにも耐えられるよう大型サーバーにスケールアップして公開することも容易です。

研究室管理に活用

細胞調製や保管に利用するクリーンルーム(Cell Processing Center: CPCと略します)の管理にも、ShizuiNetは利用されています。鍵の管理をはじめ、CPCの入口と内部に設置された複数台のCellPiで、管理区域への入室、細胞保管用タンクへの液体窒素の補充、研究プロトコール、実験ノートなどすべてを管理しています。


リモートワークや裁量労働制管理への応用

公共のブロックチェーンと、省電力なデバイスのみで構成されるShizuiNetは、様々な用途に応用できます。例えば私自身がコロナ禍の時に、ShizuiNetを使ってリモートワーク管理をやりました。勤怠管理だけでなく、日々の体温や運動の記録、服薬記録などもすべてバーコード化して、CellPiを簡略化したデバイスで3年以上記録を残しています。QRコードを書き換えて自分の思い通りの記録を残せることから、DIYするトレーサビリティと呼んでいます。学生さんの出席管理もQRコードを印刷した名刺サイズのカードで実現。ICカードを使ったシステムに比べてもコストがほとんどかかりません。

共同研究を通じた普及活動

共同研究を通じて米や自然薯などの農産物トレーサビリティにも応用されています。細胞カプセル化の研究にも使われて、新しい発見をブロックチェーンにその日のうちにハッシュ値として記録しています(ShizuiVault)。公共ブロックチェーンを利用しているので、トラブルにも強く、元データからいつでも最新情報での再構築が可能です。ブロックチェーンのアクセスポイントは世界中にあるので、複数のVPNやクラウドサービスが停止しても、デバイスからのデータ書き込みを継続させることができます。トレーサビリティ情報だけでなく、写真などを別サーバーにアップロードして、顧客に訴えるリッチコンテンツも提供しているようです。このように非常に高い可用性を保ち、堅牢で改変されることがない仕組みを軸に、さまざまな発展性を持つのはブロックチェーンならではと言えるでしょう。

岐阜大学の秘密保持契約や共同研究契約の仕組みを使って企業や機関とソースコードやノウハウを共有しています。株式会社しずい細胞研究所の役目は、専用デバイスの設計のお手伝いをすることです。幅広いトレーサビリティのニーズに合わせた柔軟なカスタマイズ(DIY)が可能ですので、ご興味のある方はぜひお問い合わせください。

しずいノードはSymbolブロックチェーンのノードです。株式会社しずい細胞研究所は100 万XYMを常時保有してマイニング(ハーベスト)を行うことにより、ShizuiNetの稼働に必要なトランザクション手数料を生み出しています。しずいノードへの委任ハーベストを通じて、10名以上の方に匿名でサポートしてもらっています。

メンバー

手塚 建一(代表取締役)

1964 東京都町田市生まれ
1987 京都大学理学部卒業
1987 ヘキストジャパン(株)医薬総合研究所分子生物学研究室
1991 明海大学歯学部口腔解剖第一講座, 助手
1994 Merck Research Laboratories, Postdoctoral Scientist
1997 東京理科大学生命科学研究所, 講師
2002 岐阜大学医学部再生医科学専攻, 助教授
2004 科学技術振興機構, さきがけ研究員(兼任)
2007- 岐阜大学大学院医学系研究科, 准教授
2022- 株式会社しずい細胞研究所, 代表取締役(兼任)

私は長年にわたって骨や歯などの研究をおこなってきました。岐阜大学に移ってきた時に、捨てられる親知らずからたくさんの細胞が採取できることを知り、この細胞を世界に届けたいと思い会社を立ち上げました。これまでの経歴や詳しい業績は以下の研究室のホームページを御覧ください。

岐阜大学大学院医学系研究科手塚研究室のホームページ

会社概要

会社名:株式会社しずい細胞研究所

所在地:501-1194 岐阜県岐阜市柳戸1-1
岐阜大学大学院医学系研究科再生機能医学分野内
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代表者:手塚建一

事業内容:医療用細胞のトレーサビリティシステムの開発

資本金:350万円

取引銀行:十六銀行 黒野支店(111) 普通 1654374

Symbolメインネットノード:https://symbol.shizuinet.com:3001

会社設立:2022年4月1日