研究者らが虚血性血管疾患の治療に3Dプリントハイブリッドバイオインクを開発

研究者らが虚血性血管疾患の治療に3Dプリントハイブリッドバイオインクを開発
韓国の浦項工科大学と釜山国立大学の研究者らは最近、3Dバイオプリンティングにおける大きな進歩を達成した。彼らは、血液循環に関連するさまざまな疾患の治療に不可欠な構造を3Dプリントするために使用できる新しいハイブリッドバイオインクの開発に成功しました。血管の閉塞や損傷により血液循環が制限されると、血液供給が制限され、関連する臓器や組織にさらなる損傷を与える可能性があります。虚血として知られるこの症状はさまざまな病気を引き起こす可能性がありますが、その治療法の選択肢は比較的限られています。細胞ベースの治療法はよく使用されますが、その有効性はまちまちです。


虚血性疾患に対する細胞ベースの治療法の多くは、内皮前駆細胞 (EPC) を利用して新しい血管の形成を刺激します。これに伴う問題は、虚血部位が EPC にとって敵対的であることが多く、栄養失調、酸化ストレス、炎症、活性酸素種の存在により EPC の生存と自己分化能力が制限されることです。

この問題の解決策の 1 つは、脱細胞化細胞外マトリックス (dECM) を使用することです。 dECM は本質的には、細胞を含まないさまざまな有機組織のフレームワークまたは骨格です。 dECM は、その組成、構造、生体力学的特性により、新しい環境での細胞の生存と増殖を促進するのに最適です。


これまでの研究では、さまざまな組織からの dECM を使用して 3D プリント バイオインクを開発しており、研究者はこれらのバイオインクを使用して組織の機能性と細胞活動を強化することに成功しています。今回、韓国の研究者らは、同様に血管dECMベースのインクを使用して虚血によって引き起こされる血管の問題を治療できるかどうかを確認したいと考えました。彼らは豚の大動脈組織から採取した血管dECMとアルギン酸ナトリウムハイドロゲルを混合してハイブリッドバイオインクを作成した。

韓国の研究チームは、このハイブリッドバイオインクと3D同軸細胞印刷法を使用して、生物学的血管(BBV)を製造しました。 3D プリント技術は拡張が容易なので、テスト用にさまざまなサイズの BBV を作成することができました。研究者らは特別に開発された3Dプリントシステムを開発し、市販の同軸押し出しノズルを活用した。印刷後、容器は37℃で30分間培養され、その間にハイドロゲルは溶解し、中空の構造が残ります。


研究者らは、細胞活動の定期的な測定を含め、これらの中空のBBVチューブを試験管内でテストした。結果は、EPC の生存、増殖、分化が大幅に改善されたことを示しました。研究者らは、後肢に虚血症状のある実験用マウスで3DプリントされたBBVもテストした。研究者らは、影響を受けた血管の近くに BBV を移植し、BBV が血管の急速な回復を促進することを発見しました。 BBV は血管インプラントと薬物送達システムの両方として機能し、EPC を刺激して機能的な血管組織に成長するための環境を提供します。

研究者たちは、この新しいハイブリッドバイオインクには、虚血性疾患の再生、損傷した血管の置換、血管組織/臓器の直接作成、血管モデルやバイオチップの製造など、多くの潜在的な用途があると考えています。

出典: Tiangongshe 詳しい読み物:
[分析] 心臓血管組織工学における3Dプリント技術の研究の進歩 カン・ユジアン 3Dバイオプリント血管 青色光イノ

血管、生物、インプラント

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