人体の内部に直接3Dプリント?スイスのチームが内視鏡SLA技術を開発

人体の内部に直接3Dプリント?スイスのチームが内視鏡SLA技術を開発
2018 年 1 月 18 日、Antarctic Bear は、スイスの研究チームが最近、3D バイオプリンティングの分野に新たな光をもたらす可能性のある驚くべき新しい進歩を遂げたことを知りました。 彼らは、極細光ファイバーを使用してレーザービームを集束させ、非常に小さなサイズの構造を作成する新しい内視鏡 SLA 技術を開発しました。 この革新的なアプローチは、将来的には生体適合性構造を人体の組織に直接印刷するために使用され、損傷の修復やその他のさまざまな重要な用途に利用される可能性があります。



レーザーベースの 3D 微細加工技術はすでに存在していますが、現在の方法のほとんどは、非常に高価でかさばる複雑なレーザー機器に依存しています。 これらの方法は二光子重合と呼ばれる光学現象を利用しているが、新しい方法は、特定の化学物質の凝固が一定の光強度閾値を超えた場合にのみ起こるという異なる現象を利用している。


スイスの EPFL の研究チームのリーダーであるポール・デルロ氏は次のように述べています。「私たちのグループは、光ファイバーによる操作と成形の専門知識を持っています。さらに、システム全体をより手頃な価格にするために、非線形応答を持つフォトポリマーを使用しました。これは、単純な連続波レーザーで操作できるため、高価なパルスレーザーは必要ありません。」



研究チームは、488ナノメートルの波長で光を放射する比較的安価な連続レーザービームを使用した。これは可視光の範囲内であり、他の種類のレーザーよりも人間の細胞に対して安全です。彼らは極小の光ファイバーを通してビームを集中させ、光に敏感な液体の液滴の特定の領域を狙って凝固させることを可能にした。これは 3D 印刷方法に似ていますが、規模がはるかに小さくなります。使用されるフォトポリマーは、手頃な価格で容易に入手できる化学物質から作られた光開始剤と組み合わせた有機ポリマー前駆体から作られています。


「さらに開発が進めば、私たちの技術は手術中に内視鏡マイクロファブリケーションツールを価値あるものにすることができます。これらのツールは、細胞の接着と成長を促進し、損傷した組織を修復する人工組織を作成するミクロンまたはナノメートル規模の 3D 構造を印刷するために使用できます」とデルロットは述べています。「2 光子光重合の最先端のシステムと比較すると、私たちのデバイスの印刷解像度は粗いですが、細胞の相互作用を研究するには十分である可能性があります。また、私たちのアプローチは複雑な光学部品を必要としないため、現在の内視鏡システムでの使用に適応できます。」 「

研究結果は、「マルチモード光ファイバーによる単一光子3次元微細加工」と題する論文として、Optics Express誌に掲載されました。チームの次の段階は、先駆的な技術を外科手術に導入するための新しい生体適合性フォトポリマー化学物質を開発することです。もう 1 つの要件は、より高速なスキャン速度ですが、機器のサイズは必ずしもすべてのアプリケーションに関係するわけではないため、超薄型光ファイバーの代わりに市販の内視鏡を使用することでこの制限を克服できます。研究チームはまた、生体内で印刷された微細構造を仕上げ、後処理して、生物医学的機能に適したものにする技術も開発する必要がある。


出典: 3der


SLA、内視鏡、医療

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