シンガポール国立付加製造センター所長、ヘルスケアにおけるイノベーション、ホー・チャウ・シン氏

2018年10月26日、上海市人民政府の指導、上海市経済情報化委員会の支援、上海付加製造協会の主催により、第3回SAMA国際フォーラムおよび2018年世界3Dプリント年次会議が上海で盛大に開幕しました。この会議には、中国、米国、英国、フランス、ドイツ、オランダ、ベルギー、ニュージーランド、カナダ、日本、韓国、スウェーデン、エジプト、トルコ、ウクライナ、スイス、イスラエルなど、世界30か国以上から約100人の世界トップクラスの専門家と約1,000人の代表者が参加しました。 10月27日には3Dプリント医療応用フォーラムも同時開催され、国内外の医療分野の専門家による素晴らしい発表が行われました。

シンガポール国立付加製造センター所長のホー・チャウ・シン氏は、「ヘルスケアにおけるイノベーション」と題する講演を行いました。

シンガポール国立付加製造研究所は、3D プリント産業の応用を促進するために 3 年前に設立されました。これは首相が支援する製造センターです。その主な任務は、より良いプラットフォームを推進・確立し、いくつかの新しいビジネスモデルをより有効に活用し、いくつかの対応するコンテンツと標準を作成することです。

シンガポールは小さな国で、大きな大学は 4 つしかありません。シンガポール大学は完全に独立した学校です。私たちは基礎研究を促進し、それをビジネスに応用する方法も模索しています。現在、私たちの基礎研究をサポートする大学は 3 つあり、そのほとんどは医療システムに関するものです。

1つはNAMICと呼ばれる医療エコシステム、もう1つはナノエコ医療、バイオプリンティング、そして先端材料製造に関するものです。これは基本的にシンガポールの官民パートナーシッププラットフォームです。私たちは中間の橋渡しのような存在で、より高度な技術を促進し、これらの基礎研究を価値創造プロセスに取り入れることができます。また、高分子も扱っており、さまざまな業界の多くの業界団体、労働組合などと協力しています。設立から3年が経ち、シンガポールにとってより戦略的に重要な分野を探しています。

シンガポール国立大学は、いくつかの主要分野に重点を置いています。デザインに重点を置く専任の設計チームがあります。また、3D プリントされた医薬品や 3D バイオプリンティングも行っており、主に組織の修復に重点を置いています。また、トリミング用と口腔衛生用のものも 1 つずつあります。実際、NUS では学界とビジネス界のつながりが非常に良好であるため、基礎研究の一部を非常に迅速に転換することができます。

その中で非常に大きな話題となっているのが、なぜ人々は 3D プリントをそれほど重要だと考えているのかということです。なぜなら、誰もがこれらのパーソナライズまたはカスタマイズされた医療機器ソリューションを必要としており、コストが比較的低いことを望んでいるからです。したがって、私たちは、カスタマイズ治療と呼ばれるこのコンセプトが、ヘルスケア業界を真に変革できると考えています。基本的に、イメージングや製造など、これらすべてのものは一箇所で製造されており、現在は大学や病院で行われています。

彼らはまた、印刷にモバイル製造装置を多く使用していますが、これも私たちが目にした最新の開発です。実際、この分野には大きな可能性があります。3D 印刷には多くの利点があると私たちは考えており、その利点は誰もが非常に明確です。たとえば、複雑な手術やバイオプリンティング、またはパーソナライズされた医療、皮膚、美容の面では、3D 印刷は非常に重要な役割を果たすことができます。次に、バイオプリンティングと組織工学についてお話しします。

3Dプリント技術を下から見ていくと、このようなリストになります。まず、歯の分野では、シンガポールの多くの企業が口腔の治療に3Dプリントを使用しています。特にシーメンスのような企業です。この分野で多くのビジネスを行っています。次に、補聴器に関するものです。彼らはまた、多くの補聴器を製造しています。美容や整形手術を行う企業もあります。国内機関であれ国際機関であれ、整形手術の効果を高めるために3Dプリントを使用しています。次に、手術ガイドがあります。これについては、スポークスマンも以前に言及しました。今日お話ししたいのは、特に一部の組織や臓器などのインプラントの革新です。

ここで、シンガポール国立大学で非常に話題になっている 3D プリント医薬品についてもお話ししたいと思います。多くの錠剤が 3D プリントされています。米国の APRECIA という会社がすでに、てんかん治療用の非常に優れた 3D プリント医薬品を開発しています。3D プリント技術は非常にシンプルです。実際、層ごとに積み重ねて 3D 構造を形成します。真ん中が医薬品で、上部と下部は完全に印刷されたパッケージです。この構造のため、非常に速く分解されます。

もう一つの例は米国のものです。この会社は、患者が薬を飲んでいるかどうかを追跡するために、薬にバイオセンサーを組み込んでいます。患者の中には薬を飲みたがらない人もいるかもしれませんが、この方法によって家族は患者が本当に薬を飲んでいるかどうかを知ることができます。

この人は 3D プリントを使って義肢を作っています。動画をお見せすることはできますが、再生できません。このケースは非常に単純です。ここに鳥がいます。この鳥はガンを患っています。このサイチョウのくちばしを移植しないと、食べられなくなってしまいます。そこで、ガンを患っていた口の代わりになるくちばしを 3D プリントで設計しました。3D プリントを使って、このような義肢を印刷し、以前の使えなかった口の代わりにしました。これで、鳥は再び食べられるようになりました。

また、歯をプリントするためのStructoという製品を開発している非常に興味深いスタートアップ企業もあります。この企業は5年前にシンガポール国立大学の学生によって設立されました。歯科分野で最も急成長している企業の一つで、何度も資金調達を行っています。2時間の勤務時間内に対応する歯をプリントすることができ、すぐに米国市場に参入することができます。

もう一つの例は再生医療です。この会社は設立から50年以上経っており、多くの技術を持っています。1992年に発売され、当時はFDAに認可された最初の製品でした。これまでに約1万本の植物を生産しており、小児科、歯科、頸椎で使用されています。歯科インプラントは、従来のチタン合金製品とは異なり、完全にカスタマイズされています。生物学的構造または微生物構造が完全にカスタマイズされているため、このような補綴物またはインプラントは体内に非常によく統合され、再生することができます。これは非常に良い例であり、非常に優れたイノベーションです。

これは組織の再生に関するものです。左側には、対応する腱組織の移植が見られます。ここの材料は非常によく吸収され、頭蓋骨に素早く統合されることがわかります。これもまた新しい素材です。私たちは永久インプラントで大きな成果を上げていることを発見しました。その多くは生体吸収性です。患者はこれらのインプラントを非常によく吸収し、良好な再生が可能です。この種の製品は再生に関するものです。オーストラリアから来ています。手術はプリンセス・アレクサンドラ病院で行われました。当時、膝に重傷を負った27歳の患者がいました。対応する3Dプリント技術を使用して膝を置き換え、骨移植と骨移植を行い、非常に順調に回復したことがわかります。

もう一つの応用は組織に関するものです。動物に対するテストや実験が数多く行われていることはご存知でしょう。基本的に、多くの国が動物実験を行っています。

これは人工皮膚です。数年前、MITの教授とハーバード大学の教授が人工皮膚の研究を行いました。シンガポールの企業もこの分野で多くの研究を行っています。現在、Episkinという企業が中国のパートナーと動物実験を行っています。南洋理工大学も、非常に優れた人工皮膚の作り方を研究しています。現在、インド、マレーシア、その他の国々では、さまざまな人種やさまざまな国の人々の皮膚の特徴を研究しています。私たちは、可能な限り優れた人工皮膚を提供するために、さまざまな側面から研究を行っています。

この会社も、皮膚科製品の検証とテストを行うスタートアップ企業、Denova Scienceです。私たちも一緒に頑張っています。私たちは、このようなモデルを使って皮膚をモデル化し、培養皿で対応する皮膚を培養します。この技術も非常に有望です。実際、私たちはこれらの組織の形成をテストできるマイクロ流体システムを作りました。現在、FDAに申請しており、多くの業界に応用できます。

もう 1 つお話ししたいのは、3D プリントの臓器プリントの部分です。サンディエゴには臓器をプリントしている会社があります。これは私たちのアメリカのパートナーが行っています。私たちは、体の臓器をプリントするための体系的なソリューションを提供したいと考えています。現在、人間の臓器が使用できなくなった場合、誰かが臓器を提供してくれるかどうか長い間待たなければなりません。現在では、3D プリントにより、患者に合わせて非常にパーソナライズされた人間の臓器をプリントできます。臓器バイオプリンティングの要件は何ですか?まず第一に、互換性があり、そのような材料は有毒であってはなりません。さらに、細胞が生き残れるように速度が非常に速くなければならず、構造の複雑さは人体に適したものでなければなりません。このビデオは再生できません。現在、ホログラフィックレーザー印刷技術によってサポートされています。このビデオは、Baidu と Google で検索できます。一部のレーザーペンの助けを借りて、非常に複雑なモデルを製造またはモデル化できます。したがって、このホログラフィックレーザー印刷では、非常に複雑な構造だけでなく、生物学的構造や医療機器なども印刷できます。さらに、再生設計、つまりエコロジカルプラス設計を行うことができ、人体のいくつかの特性に非常に近づけることができます。

私たちが非常に重要だと考えているもう 1 つの点は、毛細血管レベルでの印刷です。これまでのところ、血管の印刷は依然として大きな課題です。わずか 5 ～ 10 ミクロンの毛細血管を印刷しようとすると、確かに大きな問題になります。現在、ホログラフィックストーンプリンティングでは、実際にこのような再生設計を実行できます。この設計は、実際にいくつかの生物学的ルールに非常によく適合します。このように見えます。実際、このマイクロ流体システムを使用して毛細血管を印刷できます。

もう 1 つは、3D プリントを使用して食品を印刷できることです。現在、我が国で非常に大きな問題となっているのは、人口の高齢化です。高齢者は多くの食品を噛むことができません。医師の中には、患者は多くの食品を食べることができず、マッシュポテトのような食品しか食べられないと考える人もいます。そこで、3D プリントを使用して、よりカスタマイズされた食品プリンターを設計し、患者が食べられる食品を印刷できるようにしたいと考えています。食品を印刷するためのプロトタイプを開発しており、現在、このプロトタイプを商品化したいと考えています。

最後にお話ししたいのは、チタン合金インプラントのカスタマイズです。これはオーストラリアの AnatomicsAsia の製品です。彼らは骨を 3D プリントしています。これは彼らが行った作業の一例で、腕全体をプリントしました。

今後 5 年間で実現可能になるのは、3D プリントには確かに多くの技術的障壁があるものの、それでも 3D プリントには大きな可能性があると私たちは信じています。3D プリントによってコストを削減し、患者の健康を改善できることは間違いありません。
出典: SAMA 国際フォーラム

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