3Dプリントされた生体組織は関節損傷を治癒し、関節炎を解消できる可能性がある

関節炎は世界中で何百万人もの人々を苦しめており、ほぼ 10 人に 1 人が一生のうちに関節炎に悩まされることになります。関節炎は関節にある軟骨組織を破壊し、硬直や腫れを引き起こし、患者に痛みや不快感をもたらします。しかし、オランダのユトレヒト大学医療センターでは、ヨス・マルダ教授と研究チームが、損傷した関節が自然に治癒できるようにする3Dプリント生体材料を開発した。バイオプリントされた組織は、生きた関節に移植することができ、最終的には新しい組織に成長し、健康な軟骨のように機能します。

幹細胞のような生物学的材料はすでに 3D プリントに適していますが、細胞構築に適切な条件が満たされていることを確認するのは困難です。ハイドロゲルは生体組織を送達するための有効な材料ですが、体内に埋め込まれた後に一部の組織が受ける機械的負荷に耐えることができません。

体の組織は非常に複雑で、さまざまな種類の細胞で構成されているため、作成するのが非常に困難です。しかし、バイオプリンティング技術の進歩は、さまざまなインクベースの材料からより複雑で治療効果のある生体材料を印刷することを可能にしており、研究者が長年直面してきた困難の解決に役立っています。この開発は、移植やその他の外科手術のための生物組織へのオンデマンドアクセスの向上に向けた重要な一歩となる可能性がある。

そのため、オランダの研究チームは、ハイドロゲルを強化して軟骨の代替品にできるさまざまな添加材料の実験を行っています。研究者たちは、溶融電気分解と呼ばれる3Dプリントプロセスを使用しており、これは溶融したポリカプロラクトンと電界を組み合わせて髪の毛ほどの細さの繊維を形成するものである。

「ハイドロゲルと繊維の組み合わせは相乗的に作用し、複合材の強度を50倍以上高めると同時に、細胞が細胞外マトリックスを生成し、軟骨のような組織に成熟することを可能にします」と、同博士は述べた。研究者らは現在、より大きな構造物を開発するためにアプローチを拡大する作業を行っており、骨と軟骨組織の代替品を組み合わせるためにさまざまな材料を使用する実験も行う予定である。彼らの研究の最終的な目標は、最終的には完全かつ機能的なジョイントを 3D プリントすることです。
バイオプリンティングには将来、主に 2 つの用途があります。まず再生医療における新たな組織や臓器の供給源として。第二に、これは、人間の病気をより深く理解し、そのような病気を標的とした新薬の安全性と有効性をテストするためのツールとして、バイオプリンティングが人間のインプラントが安全で互換性のあるレベルに近づいていることを示す、また別の例です。この開発は、バイオプリンティング組織のもう一つの重要な領域である研究にも光を当てています。

パーソナライズされた 3D プリント医療治療を通じて、研究者は発見を前進させ、必要とする人々のためのより良い医療ソリューションを開発できるようになります。我が国は、常に国際基準に沿うよう努めており、世界最先端の製造方法（3Dプリント）を活用して世界クラスの金属インプラントを開発・生産し、輸入代替の目標を達成しています。

出典: Huatai 3D

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