ニューカッスル大学は自己組織化4D生体材料を使用して人工角膜を3Dプリントする

ニューカッスル大学は自己組織化4D生体材料を使用して人工角膜を3Dプリントする

角膜移植は角膜機能喪失の主な治療法の一つですが、角膜移植を必要とする人の70人に1人しか受けておらず、角膜ドナーが足りないために約1,250万人が視力喪失に苦しんでいます。昨年、私たちはニューカッスル大学で非常に有望と思われる 3D バイオプリント角膜について報告しました。
2019年2月15日、アンタークティックベアは、ニューカッスル大学の組織工学の博士研究員であるマルティナ・ミオット氏が、4Dバイオマテリアルで作られた自己組織化角膜を作成したことを知りました。 4D バイオマテリアルは、生体適合性基質と、特定の外部刺激にさらされると形状、組成、および/または機能が変化する生体組織細胞で構成された材料です。角膜実質細胞(CCCG)を含むコラーゲンゲルは収縮を示し、ミオット氏と彼女のチームは以前に、ペプチド両親媒性物質の存在が収縮行動を阻害することを発見した。そこで研究者らは、ペプチド両親媒性物質を含むものと含まないものの2つのCCCGを使用して同心円を作成し、「収縮細胞をバイオアクチュエーターとして使用して組織の形状と構造を変化させる内部刺激メカニズムを備えた4Dバイオマテリアルを生成した」と論文の要約には記されている。
5日間かけて、CCCGは角膜の形状に合わせて曲がります。ミオット氏はこの 4D 動作について次のように説明しています。「個々の細胞の力は小さいですが、幅 1 インチの組織片を角膜のような構造に形作ることができます。」
彼女はまた、4D バイオマテリアルが現在の 3D バイオプリンティングの取り組みをどのように強化できるかについても説明し、「4D プリンティングの発明により、私たちの角膜のように、製造プロセスが完了した後に折りたたむことで自己組織化する構造を印刷することで、この技術をさらに一歩進めることができます。より複雑な形状に自己配置できるバイオ構造を印刷すると、細胞を印刷するための足場を作ったり、後で取り除いたりする必要がありません。印刷プロセスの精度は、バイオマテリアル内で細胞を収縮させるペプチドベースの分子を正確に配置するのに非常に役立ちます。」と述べました。
4D バイオマテリアルを使用した臓器全体の 3D バイオプリントはまだ先の話かもしれませんが、この技術は近い将来、治療用途に使用される可能性があります。ミオット氏は、可能性のある例を挙げている。「このプロセスは、血管の詰まりを防ぐための形状変化ステントの作成に使用できます。閉じたステントは簡単に血流に注入でき、損傷部位の細胞の収縮力によって開くため、手術の必要がなくなります。」研究者らはすでに 3D プリント動脈ステントに取り組んでいるため、これは現実的な期待です。
出典: 3ders

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