3Dプリントされた組織の微細孔により酸素と栄養素が流れる

3Dプリントされた組織の微細孔により酸素と栄養素が流れる


3D プリントは、複数の材料を特定の形状で混合または配置したり、オブジェクトの内部に配置したりできるため、複雑な構造を作成するのに適しています。

2018年12月25日、アンタークティックベアは海外メディアから、ペンシルバニア州立大学の最新の進歩により多孔質組織の3Dプリントが可能になったことを知りました。同大学の工学科学および機械工学の准教授であるイブラヒム・オズボラト氏は、「組織製造の問題の1つは、組織を大きくできないことです。栄養素と酸素が入らないと、細胞は死んでしまいます」と説明しました。血管を作成する科学はまだ初期段階にあるため、製造された組織のほとんどは、研究者が必要な場所に手動で栄養素を供給できるほど小さく保たれています。組織片が大きいと、栄養素を組織の中心部まで輸送することが難しくなります。

研究者が幹細胞を研究している場合、同じ問題により、内部の細胞が目的の細胞型への分化を誘発する化合物にさらされるのを妨げます。多孔質構造は血管の働きを模倣し、酸素、栄養素、その他の関連化合物が組織全体に循環することを可能にするため、研究者らは人間の脂肪からの幹細胞と海藻からのアルギン酸胞子原の混合物を開発した。アルギン酸は組織内で小さな粒子を形成し、3Dプリント後に溶解し、組織内に小さな気孔または穴を残す。

この方法を使用すると、未分化細胞で構成された3Dプリントされた組織の束を組み合わせてパッチを形成し、その後、研究でテストされたように、骨や軟骨などの特定の細胞に分化させることができます。多孔質構造により、すべての幹細胞に分化トリガーがうまく伝達され、3 週間にわたって 85% の孔接続性が維持されました。

このアプローチはさまざまな医療治療を改善する可能性がある。 「これらのパッチは、細胞の種類に応じて骨または軟骨に埋め込むことができます」とオズボラット氏は語った。 「これらは、変形性関節症、鼻中隔軟​​骨などの整形手術用パッチ、膝の修復、その他の骨や軟骨の欠損に使用できる可能性がある。」

研究者たちは、この技術を筋肉や脂肪など他の組織タイプにも応用する研究を進めている。数年後には、この技術のバージョン 5.0 が、自然の筋肉を凌駕する機能的な筋肉を 3D プリントすることで、事故被害者や障害者の治療に使用されるようになるでしょう。

出典: 3ders


血管、外科、医学、南極のクマ

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