3Dプリント臓器研究が行き詰まり:構造は似ているが機能が不十分

3Dプリント臓器研究が行き詰まり:構造は似ているが機能が不十分
この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-8-2 10:17 に最後に編集されました。

現時点では、多くの人体移植の成功例がある 3D プリント骨を除き、その他の 3D プリント臓器や組織が臨床医学界に受け入れられることはほとんどありません。主な理由は、構造は似ているが機能が不十分であることです。やがて、このボトルネックも解消され、3D プリンティングが再生医療の革新の波を引き起こし、より多くの患者が人生を取り戻すことができるようになるでしょう。
最近、オーストラリアのウーロンゴン大学はバイオインクを使用してヒト人工多能性幹細胞を3Dプリントする方法を開発しました。研究者らによると、この技術は脳組織を含むあらゆる種類の人体組織を3Dプリントすることができるという。そのため、3Dプリント脳は業界で再び話題になっています。

脳はおそらく人体の中で最も神秘的な器官です。今日に至るまで、人間の脳に対する理解は非常に限られており、人体の重量のわずか 2% を占めるこのブラック ボックスには、いまだに多くの未知の部分が隠されています。おそらくそれは脳の複雑さと神秘性と関係があるのでしょう。現在、3Dプリント臓器研究の分野の中で、脳はおそらく最も進歩が遅い分野です。

人体に対する生物学的3Dプリントは、大まかに3つの段階に分けられます。1つ目は、3Dプリント臓器モデル段階です。この段階では、いわゆる「臓器」には生物学的特性はなく、単なる構造の模倣であり、主に手術前の参照として使用され、医師と患者のコミュニケーションを強化します。2つ目は、3Dプリント活性組織段階です。この段階では、3Dプリントの結果には生物学的活性があり、人体に移植することもできます。最後の段階は、3Dプリント活性臓器であり、完成品は人体に移植され、本来の臓器と交換してその機能を実現できます。

3Dプリント脳の研究はまだ主に第一段階にあります。2015年に、オープンソースハードウェアのホットサイトInstructablesで、愛好家による自家製3Dプリント脳のチュートリアルが人気を博しました。当時、いわゆる3Dプリント脳は、主にメーカーが自分の脳のために作った外観モデルでした。2016年にハーバード大学はゲルを使用して3Dプリント脳を製作しました。これは、主に大脳皮質ひだの形成の謎を研究するために使用された典型的な医療モデルです。同じ年、アルツハイマー病とパーキンソン病の病理を探るために、ウーロンゴン大学は3Dプリントの活性脳組織構造を確立しようと試み始めました。ウーロンゴン大学の今年の新しい方法で脳組織をうまくプリントできるかどうかについては、待つしかありません。要約すると、業界の 3D プリント脳研究は構造の模倣においてはかなりの成功を収めていますが、機能の複製のレベルにはまだ達していません。

人体の他の臓器や組織の3Dプリントに関しては、そのほとんどが第2段階に入っています。すでに、生物活性を持つ3Dプリントの肝臓、腎臓、卵巣、骨、筋肉、皮膚などが登場しており、マウスなどの生物に移植されて対応する機能を達成したり、科学研究機関や企業に認められて商業的な試験材料になったりしている。しかし、無視できない問題があります。それは、人間への移植に多くの成功例がある 3D プリントされた骨を除いて、他の 3D プリントされた臓器や組織が臨床医学界に受け入れられることはほとんどないということです。その理由は実は脳を3Dプリントする際のジレンマと同じで、構造は似ているが機能が不十分であるということです。

3Dプリントで生体臓器の構造を極めてリアルに再現できたとしても、その機能をそのまま複製するのは難しい。これが生命の複雑さです。さらに、3D プリントされた臓器や組織の中には、現在、一定の生物学的機能を備えているものもありますが、その耐久性や機能の包括性を保証することはできません。さらに、3D プリントされた細胞の発がん性に関する研究はまだ未熟であり、これらの 3D プリント製品が人体に高い発がんの脅威をもたらすかどうかを判断することはできません。現在、わが国では国家食品医薬品局の認証に合格した 3D プリントインプラントはわずか 4 つしかなく、人体に埋め込まれた 3D プリントされた能動臓器や組織に対する業界の受け入れ度がまだ非常に低いことを示しています。

生物系 3D プリント企業の多くは、モデルや試験材料の製造に満足せず、一般的に人体に移植可能な 3D プリント臓器の製造を目指しています。機能的な 3D プリント生物組織は、業界の注目を集めています。私たちは、やがてこのボトルネックが打破され、3D プリンティングが再生医療におけるイノベーションの波を引き起こし、より多くの患者が人生を取り戻すことができるようになると信じています。

出典: 中国インテリジェント製造
構造、類似性、機能、欠陥、3D プリント

<<: 

>>:  ファルスーンハイテックがカスタマイズされた3Dプリントメガネを発売

推薦する

ガラス3Dプリントの急速な進化

従来の方法と比較して、3D プリント技術を使用してガラス製品を製造することには、いくつかの明らかな利...

ホンダは3Dプリント技術を研究開発と生産プロセスに統合している。

はじめに:日本の自動車メーカーであるホンダは、自動車、オートバイ、レーシングカー、動力機器、航空宇宙...

CTスキャンと3Dプリント:オパール化石から新種の恐竜が発見される

恐竜のようなはるか昔に絶滅した生物をより詳しく観察し理解するために、研究者や歴史家は 3D プリント...

金属3Dプリンターメーカーの永年レーザーが江蘇省の「最も有望なハイテク企業」の称号を獲得

このほど、江蘇省生産性向上センター、江蘇省生産性向上協会、江蘇銀行、南京銀行、中国農業銀行江蘇支店、...

構造と機能の組み合わせ - 構造エレクトロニクスで 3D プリントはどのように使用されるのでしょうか?

構造電子機器とは、その構造またはその一部の構成要素が電子機器の機能も備えている製品を指します。わかり...

TP Tools OY、タイヤ金型処理の効率向上のためAddUp金属3Dプリンターを導入

2024年3月11日、Antarctic Bearは、フィンランドのタイヤ金型メーカーであるTP ...

南風株式会社:重金属3Dプリント技術は多くの分野で画期的な進歩を遂げています

南豊株式会社(300004)はこのほど、持株子会社である南方添加材料と中国石油天然ガス集団のパイプ研...

詳細: 肝臓がん治療における 3D プリントの応用

出典: MESEA 3Dプリンティング3D プリント技術の継続的な発展により、人類は複製可能で構造的...

プレビュー: 2018 年 9 月 27 日〜28 日 広東省 3D 印刷産業応用サミット フォーラム

テーマ:2018年広東省3Dプリント産業応用サミットフォーラム 日時:9月27日〜28日場所: 広州...

ローランドは、焼結収縮を1%未満に抑えた2つの新しいセラミック3Dプリンターを発売

機械製造メーカーのローランド ディー.ジー.株式会社は、2025年2月1日、セラミック3Dプリントの...

デスクトップ真空熱成形機!型を作るのがこれまでになく簡単になります

真空熱成形は一般的な製造技術です。私たちの日用品の多くはそこから作られています。しかし、対応する機器...

FDM 3D プリントにおける Z テーピングの問題を修正するにはどうすればよいですか?

南極のクマの紹介: 3D 印刷において、Z バンド問題とは、印刷されたオブジェクトの表面に現れる明ら...

彼の3Dプリント技術とドリームスカイキャビンは宇宙の夢を追求しています

出典:上海科技「私たちは主に、高度な製造技術である3Dプリントを行っています。この技術は、あまり認知...