3Dプリントされた肺組織は、有毒な化学蒸気が人間の健康に及ぼす潜在的な影響をさらに研究するために使用される

3Dプリントされた肺組織は、有毒な化学蒸気が人間の健康に及ぼす潜在的な影響をさらに研究するために使用される
この投稿は Bingdunxiong によって 2025-2-10 11:42 に最後に編集されました

2025年2月10日、アンタークティックベアは、米国国土安全保障省(DHS)の科学技術局(S&T)が化学安全分析センター(CSAC)およびウェイクフォレスト再生医療研究所(WFIRM)と共同で、高度な有毒化学物質の危険性分析のために、人間の肺細胞と組織をマイクロチップ上に3Dプリントする取り組みを進めていることを知りました。

△研究者らは3Dプリント技術を使って化学ガスが人体に及ぼす害を深く研究している
化学物質の危険性研究のための 3D プリント肺組織マイクロチップ<br /> アンモニアや塩素などの化学物質は、特に港湾労働者や工場労働者にとって極めて危険です。これらの化学物質は、米国で最も多く輸送される化学物質の一つであり、偶発的な放出や悪意のある使用による重大な脅威をもたらしています。緊急対応要員は事故対応時に重大なリスクに直面する可能性があり、これらの化学物質への曝露は即時または長期的な健康リスクをもたらす可能性があります。 S&T の目標は、これらの危険を理解し、軽減することで公共の安全を守ることです。国家の脅威、危険、リスクの確率的分析 (PANTHR) プログラム内の化学的脅威特性評価 (CTC) プロジェクトを通じて、Organ-on-a-Chip (OOAC) 研究により、毒物が人間の肺組織に与える影響の正確な研究が可能になります。


「ウェイクフォレスト研究所との協力は、臓器チップ研究にとって極めて重要です」と、CTC プロジェクト マネージャーのテレサ ペニントンは述べています。「OOAC プログラムを通じて、マイクロチップ上に肺組織相当物 (OTE) を 3D プリントし、有毒な蒸気にさらします。このアプローチを選んだのは、OTE が他のどの方法よりもガス状化学物質に対する人間の肺組織の反応をより正確に模倣できるからです。」

WFIRM プロジェクトの共同リーダーであるショーン・マーフィー博士は次のように付け加えた。「マイクロチップ全体の大きさはわずか 1 インチ x 2 インチ、あるいはそれ以下です。OTE は実際の肺に似た透過性膜の中にあり、空気が流れる小さなチューブが含まれています。これらのチューブの直径は約 60 ミクロンで、人間の髪の毛の太さほどです。有毒な化学蒸気を含む空気がチューブに送り込まれ、煙を吸い込んだような状態になります。この時点で、毒素がチューブ内の細胞と相互作用します。」

△化学物質の危険性研究のための3Dプリント肺組織
化学物質の危険性研究における3Dプリント臓器チップ技術の応用と展望

OTE を特定濃度の毒性物質にさらすことで、研究者は特有の損傷の特徴を研究することができました。物質と暴露レベルを正確に特定することは、タイムリーな医療介入を提供し、大規模な健康危機からコミュニティを保護するために不可欠です。ペニントン氏はさらにこう付け加えた。「この研究は、個人が有毒物質にさらされたかどうかを判定し、その曝露による短期的および長期的な健康への影響を理解する唯一の方法かもしれない。また、医療従事者が患者に最適な治療計画を立てるための意思決定支援にもなることを期待している。」

「毒素に対する人間の反応に関するこの研究が、今後、これらの毒素や他の毒素の影響を軽減し、場合によっては逆転させる効果的な医療対策の設計と開発に役立ち、それによって人命が救われることを期待しています」と、CSACの上級研究員ラビ・ジャブール氏は結論付けた。

全体として、この革新的な研究は、バイオメディカル分野における 3D プリント技術のもう一つの重要な応用を示し、公共の安全と健康の保護を向上させる大きな可能性を示しています。テクノロジーが進歩するにつれ、さまざまな環境や健康の課題に対処するために、同様の 3D プリント アプリケーションが将来さらに登場することが予想されます。



化学、ガス、研究、マイクロチップ、肺細胞

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