3Dプリントされた超微細構造が精子の方向を誘導し、がんを治療する

3Dプリントされた超微細構造が精子の方向を誘導し、がんを治療する


南極ベア、2017年4月11日 / ドイツのドレスデンIFW研究所とケムニッツ工科大学は最近、共同開発した3Dプリントの超小型デバイスを実演しました。この装置は驚くべきもので、精子を誘導して癌を治療することができます。

婦人科がんの治療に精子を使用するというのは、実は新しいことではありません。現在、米国だけでも毎年10万人以上の女性がその恩恵を受けています。この方法が実行可能な理由は、主に精子が以下の3つの特徴を持っているためです。

女性の生殖器系で生き残るために生まれた
自力で泳げる
細胞膜を貫通できる

これらのポイントのおかげで、精子はがん細胞の中心部に薬剤をうまく届けることができるのです。そして、そこでのみ薬は最大限の効果を発揮できるのです。精子の「パドル型」の形状は、その積載能力を高めることができる(つまり、より大量の薬剤を送達できる)という大きな利点でもあることは言及する価値があります。



さて、本題に戻りますが、 IFW 研究所とケムニッツ大学が開発したこの 3D プリントされた超マイクロチューブは、ナノスケールの 3D リソグラフィー技術を使用して作られたスマート デバイスです。実際には、精子の頭部を包み込み、精子が別の固体構造(癌細胞など)と接触すると精子を放出し、精子の自然な特性を最大限に引き出します。

この装置には外側に曲がる 4 つの「アーム」があることは特筆に値します。これらの腕の目的は、がん細胞に接触したときにその細胞壁を単に「つかむ」ことであり、精子が泳ぎ出してがん細胞に入りやすくする。このアームは、ドイツの Nanoscribe 社の光反応性 IP 含浸材料で作られており、磁性を持たせるために鉄の層でコーティングされています。精子に関しては、この装置に入れる前に浸して、婦人科がんの治療に特化した薬であるドキソルビシンと「結合」させる。

それで、このマイクロデバイスは期待通りにスムーズに薬剤を放出できるのでしょうか?答えはイエスです。研究者らはすでに、生きたHeLa子宮頸がん細胞とともにマイクロデバイスをマイクロ流体デバイスに配置することでこれをテストしている結果は有望なものだった。「デバイスの3分の2以上(22個中15個)が精子の放出に成功した。」

さらに、この装置の有効性は実証されています。下の図に示すように、赤い点は死んだ癌細胞を表し、緑の点は生きている癌細胞を表します。薬剤が発売された後、時間の経過とともに癌細胞の死亡率が大幅に増加したことがわかります。



この新しい方法はまだ多くの問題を抱えており、生体実験に使用する前にさらなる改良が必要ですが、研究者たちは依然としてこの方法に明るい未来があり、近い将来に「癌原発巣の診断と治療」に広く使用できると考えています。その理由は、現在最も一般的な癌治療(化学療法など)は人体に大きな害をもたらしますが、この方法はそうではないからです。

実際、南極熊は、中国深圳のMofang Technologyがナノレベルの3Dリソグラフィー技術における世界のリーダーの一つであり、マイクロナノ3Dプリント成形技術分野で深い技術的蓄積を持っていることを知りました。 BFM Materials の共同設立者兼主任科学者は、マサチューセッツ工科大学 (MIT) 機械工学部の終身教授である Fang Xuanlai 氏です。彼が研究したマイクロ格子ナノアーキテクチャ材料は、MITテクノロジーレビューが選んだ2015年に世界を変える可能性のある10の技術の中で2位にランクされました。アンタークティックベアは、中国が将来、超微小チューブ医療応用の分野で世界的リーダーになる可能性が高いと考えています。


さらに読む:

3Dプリントは癌治療の解決策なるかもしれない
「3Dプリントデバイスミリアムは、12種類以上のがんを迅速に検出できます

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