科学者が人間の筋肉と組織の3Dプリントに成功

移植用の 3D プリントされた人間の臓器のスクリーンショット 2016 02 15 at 1 57 pm
私が聞いていることを聞いていますか? なぜなら私に聞こえるのは、かなり信じられない人々の手による医学の進歩のヒューヒューという音だからです。 3D プリンティングの画期的な進歩. 月曜日、ウェイクフォレスト再生医療研究所の研究者らは、どのようにして 3D を作成することができたのか詳しく説明しました。 移植手術で使用できる代替組織を実際に製造できるほど正確なバイオプリンター。 これまでに印刷された体の部位には、顎の骨、筋肉組織、軟骨構造が含まれており、おそらく最も印象的なのは、信じられないほど正確な人間の耳です。

アンソニー・アタラ教授率いるチームが 10 年間かけて得た調査結果 今日公開されました で ネイチャーバイオテクノロジー、 これは、人間の「プラグ アンド プレイ」という考え方における驚くべき前進を表しています。 ウェイク フォレストのチームによると、バイオプリンターは「従来の」 3D プリンターとほぼ同じように機能し、 材料を層ごとに追加し、最終的に複雑な構造を作成するための積層造形技術 構造。 しかし、プラスチック、樹脂、金属(場合によってはセラミックも)を使用するほとんどの 3D プリンターとは異なり、これらのバイオプリンターは非常に異なる素材を使用します。

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バイオプリンターは従来の 3D プリンターと同じように機能し、積層造形を使用して複雑な構造を層ごとに構築します。 ただし、バイオプリンターは、プラスチック、樹脂、金属を使用する代わりに、機能的な生体組織に非常に近い特殊な生体材料を使用します。

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組織・臓器統合プリンティング システム (ITOP) がさらにテストされ、人間に使用しても安全であることが証明されれば、間もなく患者向けに交換用の身体部品をプリントアウトできるようになるでしょう。

バイオプリンターは新しいコンセプトではありませんが、ITOP の製品は実際に医師が使用できるほど十分な強度があるため、ITOP は既存のものを上回っています。 として ギズモードはこう説明しています。 「既存のバイオプリンターでは、適切なサイズや強度の組織を製造できません。 彼らの製品は最終的に外科的移植にはあまりにも弱すぎ、構造的に不安定です。」 さらに、バイオプリンター 以前は血管、毛細血管、その他の同様の構造を印刷できませんでした。これは医療における重要な問題でした。 分野。

「細胞は、200ミクロン(0.07インチ)未満の非常に小さい血管供給がなければ生存できません」とアタラ氏はGizmodoに語った。 「それが最大距離だ。 そしてそれは印刷に限ったことではなく、自然そのものなのです。」

しかし、ITOP は、ポリマー材料を使用して構造の形状を作成し、その後、水ベースのゲルがこの構造内の適切な場所に細胞を送り込むことでこの問題に対処しています。 印刷プロセス中にセルの形状を維持できるようにするために、外部構造が一時的に実装されます。 研究者らはまた、栄養素と酸素を体内に届けることができるマイクロチャネルを設計に直接配置しています。 細胞。 「私たちは基本的に毛細管を再現し、毛細管床のように機能するマイクロチャネルを作成しました」とアタラ氏は説明しました。

一見すると、アタラと彼のチームは順調に進んでいます。ティッシュのサイズは適切であるように見えますが、 実際に人体に使用するのに十分な形状と強度を備えていますが、実用化に向けてさらにテストが行​​われています。 余分な安全。 さらに興味深いことに、彼らは ITOP の他のアプリケーションも検討しているということです。

「統合型組織臓器プリンターの将来の開発は、 人間の応用のための組織、そしてより複雑な組織や固形臓器の構築への応用を目指しています」とアタラ氏は述べています。 言った 石英。 「人間の組織や臓器を印刷する場合、もちろん細胞が生き残ることを確認する必要があり、機能が最終テストとなります。 私たちの研究は、患者の骨、筋肉、軟骨を印刷する実現可能性を示しています。 私たちは同様の戦略を用いて固体臓器を印刷する予定です。」

アタラ氏は、これが大きな進歩と言えるまでには「まだしばらく時間がかかるだろう」と言っているが、それはこの10年の控えめな表現かもしれない。

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