科学者たちは4種類のバイオインクを使って組織を3Dプリントし、ラットに拒絶反応なく移植して癌研究に利用できるようにした。

科学者たちは4種類のバイオインクを使って組織を3Dプリントし、ラットに拒絶反応なく移植して癌研究に利用できるようにした。
カリフォルニア大学ロサンゼルス校(UCLA)の研究者らは、改良された3Dプリンターを使用して治療用生体材料を製造する技術を開発した。彼らは近い将来、オンデマンドで印刷された複雑な皮膚組織が皮膚移植やその他の手術に利用できるようになることを期待している。

「組織は驚くほど複雑な構造をしているため、適切に機能する人工組織を設計するには、その複雑さを再現する必要があります」と、UCLAで研究を率いたアリ・カデムホセイニ氏は語る。「私たちは、さまざまな材料を使用して複雑な生体適合性構造を構築する方法を提供しました。」




カデムホセイニ氏の 3D プリンターには 2 つの主要コンポーネントがあります。 1 つ目は、カスタムメイドのマイクロ流体チップです。これは、流体の流れを処理するコンピューター チップと同サイズの小さなプラットフォームです。複数の入口があり、それぞれが異なる材料を「印刷」します。もう一つのコンポーネントはデジタルマイクロミラーで、これはそれぞれが独立して動く 100 万個以上の小さなミラーの配列です。

この光ベースのプロセスは、自動ステレオリソグラフィーバイオプリンティングと呼ばれます。マイクロミラーが光を印刷面に直接照射し、照らされた領域が印刷される 3D オブジェクトの輪郭になります。同時に、光はさまざまなハイドロゲル内でバイオフィルムの形成を引き起こし、ゲルを固体材料に変えました。 3D オブジェクトの 1 つのレイヤーが印刷されると、ミラー アレイが光パターンの形状を変更して新しいレイヤーを印刷します。

従来のステレオリソグラフィー技術では 1 種類の材料しか使用されていなかったため、このプロセスは複数の材料を使用してステレオリソグラフィーを自動化する初のバイオテクノロジーです。カデムホセイニ氏は、研究者らは4種類のバイオインクを使用し、このプロセスは必要に応じていくつでもインクで使用できると研究で述べている。

研究者たちはまず3Dプリントのプロセスを使ってピラミッドのような単純な形状を作成した。その後、研究者たちは、筋肉組織や筋骨格結合組織の一部を模倣した複雑な三次元構造に着手しました。次に、腫瘍を模倣した3D血管ネットワークを使用して、腫瘍の形状を3Dプリントしました。彼らは3Dプリントされた構造物をラットに移植してテストした。ネズミの体には人工素材が組み込まれており、構造上は拒絶反応がありません。これらの 3D プリントされた腫瘍により、研究者はさまざまな癌の研究において生物学的モデルをテストできるようになります。

この研究の共同主任著者は、ブリガム・アンド・ウィメンズ病院およびハーバード大学医学部のユー・シュライク・チャン氏である。他の著者は、スペインのサンティアゴ・デ・コンポステーラ大学、イランのシャリフ工科大学、カリフォルニア大学サンディエゴ校の学生です。


論文: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/adma.201800242

出典: 3ders

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