世界初の3Dプリント気管移植:臓器はわずか2週間でプリントされ、移植は半日で行われた

世界初の3Dプリント気管移植:臓器はわずか2週間でプリントされ、移植は半日で行われた
他人の幹細胞を一部使用して作られた世界初の3Dプリント臓器が、韓国の患者への移植に成功した。科学者、医師、技術者のチームは2023年、ソウル聖母病院で、甲状腺がんの切除手術後に気管の一部を失った50代の女性に、初の3Dプリント気管移植手術を行った。



患者の新しい臓器は軟骨と粘膜(肺と鼻の湿潤した内層)でできている。科学者らは臓器を作るために他の患者から鼻の幹細胞と軟骨細胞を採取した。これらの細胞は鼻づまりや鼻中隔を治療する手術中に廃棄された。 3D プリントされた気管には、バイオインクだけでなく、構造サポート用のポリカプロラクトン (PCL) も含まれています。 PCL の寿命はわずか 5 年と予想されており、科学者たちは、この人工臓器が患者の体内で生分解される前に自身の気管を再生するのに役立つことを期待している。

病院によると、従来の気管切開後の治療法では、元の臓器を回復できず、複雑で危険だったという。現在、付加製造技術を使用することで、甲状腺がん、先天異常、気管外傷の患者の治療に革命を起こすことができるかもしれません。この手術の画期的な点の一つは、患者が免疫抑制剤を必要としないことであり、手術から6か月後、気管は良好に治癒しただけでなく、新しい血管が形成され始めています。この研究は現在査読中であり、将来科学雑誌に掲載される予定である。

3D プリントによるカスタマイズされた気管<br /> 気管のサイズと寸法を患者の特定の状態に合わせるために、チームはまず患者のCTデータとMRIデータを収集し、完璧にフィットする気管を設計できるようにしました。この場合、気管の長さは 5 cm (2 インチ) 未満でなければなりません。研究者らは2週間以内に印刷を完了し、半日の手術で患者に移植した

このプロジェクトは、韓国カトリック大学、嘉泉大学、そしてプリンターを製造したバイオメディカルエンジニアリング会社T&R Biofabの協力による成果であり、2004年にさかのぼる最初の実験室研究を含む20年にわたる研究の成果を結集したものである。この間、主任研究者らはビーグル犬などの動物を使ったテストを含む実験データを収集した。 T&R Biofab によれば、この裏付けデータは規制当局の承認に必要とのことです。 T&R Biofab が設計したプリンターは、科学者がこのようなパーソナライズされた臓器を作成できるようにする高精度技術を使用して、中空の管状構造を印刷するように特別に設計されています。このカスタムプリンターはソウル聖母病院専用に設計されたもので、現在は病院外では利用できませんが、T&R Biofab は将来的に生産を拡大する予定です。



「3Dバイオプリンティングが現在の移植臓器不足を解決できると断言するのは時期尚早ですが、特定の臓器や特定の適応症の問題を部分的に解決したり、少なくとも従来の医療とのギャップを埋めたりできるという期待が高まっています」と、T&Rバイオファブの科学戦略責任者、パウロ・マリーニョ博士は述べています。「2019年に、私たちは、マウスの梗塞した心臓を助けるために幹細胞由来の心臓パッチを印刷した研究をネイチャーコミュニケーションズに発表しました。これは、付加製造が病気の治療にどのように使用できるかを示す一例です。」

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