日本が3Dプリントの血管と神経の技術を開発、生命に希望

日本が3Dプリントの血管と神経の技術を開発、生命に希望
現在、再生医療の分野では、多くの日本の科学研究機関が、血管などの複雑な組織を作製するために3Dプリント技術を活用することを研究しています。日本の佐賀大学は、iPS細胞(ヒト人工多能性幹細胞)から培養した細胞群を管状の構造に印刷し、血管を作った。京都大学は3Dプリンター技術を使って神経を包む管状の組織を作り、実験用のマウスに移植して神経の再生を実現した。政府は、iPS細胞が2020年ごろには心臓病などの治療に使えるようになると予想し、人体組織に近い形状の人工三次元組織を移植する技術の習得に力を入れている。


iPS細胞は難治性の眼疾患の治療に使用されるだけでなく、将来的には心不全や脊髄損傷の治療にも使用される可能性があります。移植治療のために長い血管や立体的な内臓を成長させる場合、管状や袋状の組織構造には多くの細胞が必要になることがよくあります。研究チームは、3Dプリント技術の原理は樹脂材料を何層にも重ねて立体作品を印刷することであるため、樹脂の代わりに細胞を使用すれば立体組織も印刷できると考えている。

佐賀大学の森田茂樹教授らの研究チームは、ヒトiPS細胞から血管になる細胞集団を培養し、細い針を複数列に並べたマイクロベースに層状に張り付け、最終的に長さ2センチ、直径5ミリの管状の構造を印刷した。

細い針から管状構造細胞を取り除き、内部に培地を浸透させます。数日後、細胞は異なる種類に分化し、内壁に細胞層を形成し、最終的に血管を形成します。将来的には豚での血管移植実験も行われる予定だ。

研究には、九州大学発のスタートアップ企業サイフューズが渋谷産業と共同で開発した「バイオ3Dプリンター」が使用された。

現在、心筋梗塞を治療する方法の一つは、患者の他の血管を除去して、閉塞した血管を置き換えることです。しかし、この方法は人体への負担が大きく、人工血管は再詰まりを起こしやすいため、iPS細胞から作る血管への期待は大きい。

京都大学の池口亮介准教授らの研究チームは、皮膚などの組織に分化できる細胞を使い、長さ8ミリ、直径3ミリの管状の構造物を作った。このチューブは、神経が部分的に除去された実験用マウスの傷口に移植され、8週間後、チューブ内で神経接続が形成され、マウスは歩行能力を取り戻した。管状の構造により神経に成長する細胞を培養し、神経の再生を促進できることがわかります。この技術は3年以内に臨床研究段階に入る予定です。

出典: Dahe.com & Huanqu.com

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血管、臨床、医学

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