科学者たちは、臓器組織の足場を3Dプリントするための原料として砂糖を使用しました。

科学者たちは、臓器組織の足場を3Dプリントするための原料として砂糖を使用しました。
生物系3Dプリンティングの難しさの一つは、3Dプリント組織を形成するための足場の開発です。この問題が解決されれば、3Dプリンティング技術は大きく前進するでしょう。最近、イリノイ大学のエンジニアたちは、子供たちのお気に入りの砂糖、特にイソマルトである、3Dプリントの足場を作るのに使える材料を発見した。イソマルトは、喉の痛みを和らげ、場合によっては命を救うことができるトローチに使用される糖アルコールです。


イソマルトは水溶性で生分解性の素材であり、自由形状 3D 印刷技術を使用して 3D 印刷できるという点でユニークです。簡単に言えば、砂糖で空中に模様を描くことができ、砂糖は空気に触れると固まるため、描いた形が維持され、固体の塊なしで繊細なフィラメントのグリッドを印刷することができます。 「柔らかい素材を設計したり、その周りに細胞や組織を成長させたりして、糖の足場を溶解することができます」とイリノイ大学がんセンター所長でバイオエンジニアリング教授のロヒット・バーガヴァ氏は言う。「例えば、これを使って組織を成長させたり、研究室で腫瘍を研究したりすることができます。」

これまで、科学者たちは3Dプリントに砂糖を使い始めてきましたが、砂糖は結晶化しやすく、燃えやすいという問題がありました。この目的のために、研究者らは適切な温度、ノズル圧力、直径を持ち、材料を素早く印刷できる特別な 3D プリンターを設計しました。



自由形状構造の 3D プリントの大きな利点は、従来の印刷技術では不可能な、円形断面を持つ細いチューブを印刷できることです。糖の足場が溶解すると、円形のチャネルが残り、血管のように機能して組織内の栄養素を輸送したり、マイクロ流体デバイス内にチャネルを作成したりすることができます。さらに、3D プリンターのパラメータを少し変更するだけで、オブジェクトの各部分の機械的特性を正確に制御できます。

ウサギを印刷したい場合、この技術を使用してウサギの尻尾の機械的特性をウサギの背中と異なるように変更できるとバーガヴァ氏は述べた。従来の 3D 印刷技術では、層状の印刷を使用するためこれを実現するのは難しく、印刷材料が同じ場合は機械的特性を調整するのが困難です。



チームは現在、この技術をさまざまなマイクロ流体デバイスや細胞培養に適用し、足場の溶解速度を制御する研究を行っています。研究チームはまた、他のグループがこのモデルを使用して、イソマルト構造のさまざまな用途を探求するためのより適切な 3D プリンターと動作アルゴリズムを開発することを期待しています。

出典: TechPunk
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