新しい生物学的3Dプリント法:精度の向上と細胞組織へのダメージの低減

新しい生物学的3Dプリント法:精度の向上と細胞組織へのダメージの低減


3Dバイオプリンティングの新たな開発として、シンガポール国立大学(NUS)バイオエンジニアリング学部の研究者らが、印刷された組織への損傷を避けながら、既存の3Dバイオプリンティング方法の限界の一部を克服できるという新しい方法を発明した。



既存の生物学的 3D 印刷方法は、細胞をマイクロ スキャフォールド構造に配置し、その中で細胞が増殖および分化して最終的に生物学的組織を形成するというものです。ただし、この方法には、細胞密度が低い、拡散が遅く不均一になる可能性があるなどの欠点があります。そのため、研究者たちはレーザーを使ってより正確な制御を実現しようとした。しかし、この方法には明らかな欠点もあり、それは細胞を非常に傷つけやすいということです。ここで、新しい NUS アプローチが役に立ちます。



Antarctic Bear によると、この新しいNUSでは、低強度の近赤外線レーザー (NIR) と金ナノロッド (GNR) が使用されます。具体的には、培養細胞の微細環境に GNR を埋め込み、過剰なレーザー光を吸収して光エネルギーを熱エネルギーに変換します。これにより、印刷された細胞や組織の損傷を回避できるだけでなく、レーザーによる印刷プロセスのより正確な制御が可能になり、さまざまな構成要素を統合できるようになります。



精度の向上度とさまざまなユニットの統合度をテストするために、研究者らは特殊なハイドロゲルを使用したことは特筆に値します。これにより、GNR によって吸収された熱エネルギーが、GNR 内部で対流を発生させます。この対流の方向を制御することで、研究者は特定の構造を作り出すことができます。レーザーを誘導することで、足場を使わずに幹細胞を含むハイドロゲル粒子を特定の方法で移動させ、組み立てることもできました。



全体的に、NUS のこの新しい方法は、印刷された細胞や組織へのダメージが少なく、最終結果に影響を与えず、また前例のない精度も達成します。これは、生物学的 3D プリンティングだけでなく、再生医療、組織工学などの分野でも幅広い用途に使用できることを意味します。

現在、研究者らはこの新しい方法について米国特許を申請しており、有名なオンラインジャーナル「Wiley」に関連論文を発表している。ご興味がございましたら、こちらをクリックしてお読みください

さらに読む: NASA の宇宙での癌研究への新しいアプローチ: 磁気制御を実現するために癌細胞に金原子を 3D プリントする

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3dersからコンパイル

生物学、細胞、組織

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