Vital3Dは3D臓器バイオプリンティングで医療の未来を形作っています

はじめに: 再生医療における 3D バイオプリンティングの応用は拡大し続けています。個々の患者のニーズに合わせて臓器や組織をカスタマイズするための独自の付加製造ソリューションを開発する企業が増えています。これを念頭に置いて、バイオテクノロジー企業 Vital3D は、医学研究、創薬、再生医療のための高度なソリューションを提供しています。その目的は何ですか? 2 光子重合などの最先端の 3D バイオプリンティング技術を統合し、患者ごとの個別治療を通じて医療の未来を形作ります。

Vital3D はリトアニアに拠点を置く先駆的なバイオテクノロジースタートアップ企業であり、医療研究、創薬、再生医療の分野で革新的で高度なソリューションを開発しています。 2021年に設立されたVital3Dの専門家チームは、臓器の供給と需要のギャップを埋めるための革新的なバイオプリンティング技術を立ち上げ、特に腎臓を中心とした人間の臓器の3Dプリントに特化しています。 Vital3D には、レーザー、バイオテクノロジー、ソフトウェアプログラミング、機械工学の専門家を含む 10 人の従業員がいます。詳細については、Vital3D の Web サイトをご覧ください: https://www.vital3d.eu/
Vital3D の CEO である Vidmantas Sakalys 氏は、コンピューターエンジニアリングのバックグラウンドを持ち、さまざまな IT 企業の経営において 20 年以上の実務経験を持っています。レーザー微細加工業界に触れた後、Sakalys 氏はレーザーが非常に高い精度が求められる 3D プリントモデルの製造に非常に効果的であることに気づき、生物学的 3D プリントの分野に参入しました。
Vital3D CEO、ヴィドマンタス・サカリス
「以前勤めていたスタートアップで、メンターを泌尿器がんで亡くしました。私はずっと、この末期疾患の治療に役立つ技術を開発したいと思っていました」とサカリス氏は語る。「レーザーを専門とする同僚と私は、光は生命科学に最適なツールかもしれないと考えました。光を使って新しい人間の臓器を印刷し、メンターが経験していた状況に対処できるのです。そして、2021年後半に、腎臓を印刷する3Dバイオプリンターのアイデアが生まれました。」
Vital3Dは、生命科学研究機関にVital Light 3Dプリンターを設備として提供しています。同時に、医療機器、組織、臓器の印刷サービスも提供しています。私たちのビジョンは、組織および臓器の 3D プリントサービスプロバイダーになることです。
Vital3D 生物学的 3D 印刷技術の原理と応用
Vital3D のバイオプリンティングプロセスは、印刷ツールとしてレーザーを使用します。分子スプレーとは異なり、このプロセスでは光源を使用して感光性バイオインクを狙い、光の「圧力」によって材料を硬化させます。バイオインクのプールから印刷された構造が出現します。
ペンで絵を描きながら、少しずつ色を足していくことを想像してみてください。では、壁全体を塗装しなければならないと想像してください。鉛筆を使うと、これには長い時間がかかります。より速くペイントするには、より広いブラシを使用して、より広い表面を着色します。これが、Vital3D の動的光操作テクノロジー FemtoBrush の真髄です。レーザービームの形状は時間の経過とともに変化し、鉛筆、絵筆、さらには楕円などのより複雑な形状を表現します。
△ Vital3D 技術を使用して作成されたスキャフォールド。Vital3D は、この革新を光重合バイオプリンティング技術に導入することで、臓器プリンティングにおける血管新生の課題に対処したいと考えています。「描画ペン」は最小1ミクロンで非常に細い血管を印刷することができ、「ブラシモード」に切り替えると印刷プロセスが数百倍高速化され、 24時間で腎臓全体を印刷することが可能になります。
臓器の 3D プリントの主な利点と限界<br /> 3D 臓器バイオプリンティングは医学において急速に発展している分野ですが、完全に機能し、移植可能な人間の臓器を印刷することはまだ不可能です。バイオプリントされた組織が動物に移植されることに成功したという報告はあるが、人間への移植はまだ遠い道のりだ。
臓器移植の生物学は複雑であり、長期にわたって適合性と機能性を維持する必要性は、研究者が解決に取り組んでいる課題です。バイオプリントされた組織の血管新生（血管の形成）は依然として大きな課題です。機能的な血管ネットワークがなければ、3D プリントされた臓器を生きたまま機能させ続けることは困難です。
では、すでに 3D プリントできるものは何でしょうか?組織および臓器モデル、オルガノイド（ミニチュアモデル）、外科モデル、歯科およびパーソナライズされたインプラント、義肢、補聴器、薬物送達装置、パーソナライズされた外科用ツール、そして最後に、患者固有のガイド。
医療分野における3Dバイオプリンティングの将来展望<br /> 人体のあらゆる部分を印刷できる能力は長期的には期待できるものですが、実現するには何年もかかるプロセスになる可能性があります。この分野で研究しているほとんどの研究者は、最初の大規模な 3D バイオプリントされた人間の臓器が登場するまでの期間は 15 年から 20 年が妥当な期間であることに同意しています。技術が進歩し、生物学に対する理解が深まるにつれ、将来的には複雑な臓器から複雑な組織まで、より広範囲の人体の部位が 3D プリントされ、移植されるようになるかもしれません。バイオプリンティングによって人間の寿命が延び、残りの人生がより楽しくなるのではないかと私は考えています。
△ Vital3Dのバイオプリンティングシステムは、さまざまなパーソナライズされた医療モデルを作成できます。医療におけるバイオプリンターの応用は、移植の分野だけでなく、病気の研究や医薬品開発においても有望な倫理的変化を表しています。オルガノイドまたは臓器チップモデルや組織を印刷することで、（現在の動物モデルと比較して）より人道的なモデルを作成し、研究プロセスの精度と効率を向上させ、最終的には医学の新たな進歩につながる可能性があります。現在、臓器チップモデルの開発は飛躍的に進んでおり、この技術を積極的に研究に活用する将来性が期待されています。
技術革新により、臓器チップモデルの再現性、洗練度、拡張性が向上し続けると、研究者はますます洗練されたツールを活用して人間の生理機能や病理を理解できるようになります。これらの進歩は、細胞レベルや分子レベルでの病気に対する理解に革命をもたらすだけでなく、従来の動物実験方法の必要性を大幅に減らし、より人道的で効率的な生物医学科学の新しい時代への道を開く可能性があります。

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