科学者が人工臓器を3Dプリントする新しい方法を開発

科学者が人工臓器を3Dプリントする新しい方法を開発
出典: Huanqu.com

ハーバード大学の研究者らは、将来的には3Dプリントによる人工臓器の実現につながる可能性のある、人体組織を3Dプリントする新しい方法を発明した。研究者らは、SWIFT(Sacrificially Written Functional Tissue)と呼ばれる新しい技術を発明した。これは、幹細胞由来の臓器構成要素(OBB)で構成された生体マトリックスに血管チャネルを印刷することで、3Dプリント臓器の大きなハードルを克服するものである。

SWIFT は 2 段階のプロセスで、まず数十万の幹細胞由来の集合体を 1 ミリリットルあたり 2 億個の細胞を含む高密度 OBB バイオマトリックスに形成します。次のステップでは、マトリックス内に埋め込まれた細胞に酸素やその他の栄養素を届けることができる血管のネットワークを作成します。

これにより、人間の臓器に見られるのと同様の細胞密度が可能になり、マトリックスの粘着性により、臓器を支える血管を模倣した灌流可能なチャネルの遍在ネットワークを印刷することが可能になると研究チームは述べている。 SWIFT 法で使用される細胞集合体は、成体誘導多能性幹細胞から得られます。

0〜4℃の低温では、ベースはマヨネーズのような粘度になります。これにより、扱いやすい柔らかさでありながら、形状を保持するのに十分な厚みが生まれます。冷たいマトリックスを 37 度に加熱すると、硬化してより固体になり、ゼラチン インクは溶けて洗い流されます。

これにより、組織内にチャネルのネットワークが残り、酸素化された媒体を灌流して細胞に栄養を与えることができます。研究チームは SWIFT を使用することで、生存可能な臓器特有の組織を印刷することができたが、他の方法で印刷された組織は 12 時間以内に死んでしまった。研究チームは、分岐チャネル構造のマトリックスを印刷し、心臓由来細胞で灌流し、OBBを一緒に注入すると組織の収縮性が20倍に高まり、人間の心臓の収縮特性が達成されることを発見しました。


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