3D プリントは伝統的な医学にどのような革命をもたらすのでしょうか?

1983年、3Dプリントの父、チャック・ホールは世界初の3Dプリンターを開発し、それを使って小さな洗眼カップを印刷しました。それはただのカップで、小さくて、黒くて、目立たないものでした。しかし、このカップは静かな革命への道を開き、現在では医療業界に大変革をもたらしています。

ここでは、3D プリンティングがすでに医療業界に革命をもたらしている方法をいくつか紹介します。

パーソナライズされた義肢

アマンダ・ボクステルさんは腰から下が麻痺している。 Ekso Bionics 社が設計した従来のロボットスーツにより、彼女は再び動くことができるようになったが、一連の動作を通して対称性と動きの自由度を維持することができず、使い心地も悪かった。

大量生産される従来の義肢とは異なり、3D プリント義肢は各ユーザーに合わせてカスタムメイドされます。アマンダの独自の寸法をデジタルでキャプチャすることで、まるで仕立て屋のように彼女のためだけにカスタムスーツが作成され、アマンダにぴったり合う美しく軽量なデザインが生まれました。

現在、同じ技術を使用して、美しく形状を保持する通気性のある脊柱側弯症用装具や、切断患者用の義肢などを作成できます。

バイオプリンティングと組織工学<br /> 外科医のジェイソン・チュエン氏はオーストラリア医学雑誌の最新号に寄稿し、最終的には人間の臓器移植の必要性をなくす可能性のある大きな技術的進歩について同僚たちに警告した。仕組みは次のとおりです:

3D プリンティングは、特定の材料 (通常はプラスチックまたは金属粉末) を何層にも重ねるようにコンピューターに指示し、最終製品 (おもちゃ、サングラス、脊柱側弯症用装具など) が完成するまで 1 層ずつ鋳造します。医療技術では現在、この技術を活用し、同じ手法で小型臓器（「オルガノイド」）を作成しているが、その製造材料として幹細胞を使用している。印刷されたこれらのオルガノイドは将来、患者の体内で培養され、腎臓や肝臓などの臓器が機能不全に陥った際に重要な役割を担う可能性がある。

火傷患者のための 3D プリント皮膚<br /> メアリー・シェリーのSF古典『フランケンシュタイン』のような話に聞こえるかもしれないが、その影響とコスト削減を考えると、3Dプリントにおけるこの技術的進歩は特に意義深いものとなる。何世紀にもわたり、火傷の被害者は傷ついた皮膚を治す選択肢が非常に限られていました。皮膚移植は痛みを伴い、ひどい傷跡が残ります。また、水治療法の効果には限界があります。しかし、スペインの研究者たちは現在、3Dプリントの原理を利用して、人間の皮膚を生成できる3Dバイオプリンターのプロトタイプを実証している。研究者らは、人間の血漿と皮膚生検から得られた物質の抽出物を含むバイオインクを使用して、約30分で約100平方センチメートルの人間の皮膚を印刷することができた。この技術は大きな可能性を秘めており、多くの火傷患者に朗報をもたらすでしょう。

薬理学<br /> 最後に、3D プリンティングは製薬業界に革命をもたらし、さまざまな病気に苦しむ患者の日常生活を大幅に簡素化するとも期待されています。多くの人が毎日または毎週複数の錠剤を服用しており、すべての錠剤をいつ服用するか、錠剤の相互作用、投与要件（朝、夕方、空腹時、または空腹時以外）を理解するのは混乱を招く可能性があります。

しかし、3D プリントは精度を体現しています。従来製造されたカプセルとは異なり、3D プリントされた錠剤には、それぞれ異なる持続放出時間を持つ複数の薬剤が同時に含まれています。このいわゆる「ポリピル」のコンセプトは糖尿病患者を対象にテストされており、その結果は有望であることを示しています。

結論医療分野では、薬剤・治療法、臓器、機器が不可欠な要素であり、将来有望な3Dプリンティングは医療分野に革命をもたらすに違いありません。精度、スピード、そしてコストの大幅な削減のおかげで、私たちの健康への取り組み方や管理方法はこれまでとは全く違ったものとなり、それは喜ばしいことです。

著者について: Avi Reichental は、XponentialWorks の創設者兼 CEO です。彼は 3D プリンティングと指数関数的技術の融合に関する権威です。

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