中国医学科学院のチームは、耳、鼻、気管の軟骨を印刷できると期待される3Dプリント材料技術で画期的な進歩を遂げた。

中国医学科学院のチームは、耳、鼻、気管の軟骨を印刷できると期待される3Dプリント材料技術で画期的な進歩を遂げた。
出典:北京日報

中国医学科学院のチームが、新しいタイプの3Dバイオプリンティング材料である二重ネットワークハイドロゲルを開発した。これにより、材料の靭性、弾力性、剛性、伸縮性が大幅に向上した。同病院は19日、この素材が耳や鼻、気管の軟骨など複雑な弾性組織の再生に活用されると紹介した。

近年登場した 3D バイオプリンティング技術は、人間の組織の再生を促進し、生体構造を再構築するために使用できます。天然ハイドロゲルは、生体適合性と印刷性に優れているため、徐々に 3D バイオプリンティング材料として使われるようになってきました。しかし、これらの材料のほとんどは脆く、耐荷重能力が弱いため、耳、鼻、気管軟骨などの複雑な弾性組織の再生に役割を果たすことは困難です。

現在、中国医学科学院形成外科病院の江海月教授、劉霞研究員、王迪医師、曽金石らからなるチームが、純粋な天然ポリマーのメタクリロイルゼラチン、o-ニトロベンジルグラフトヒアルロン酸、豚大動脈から抽出したエラスチンの混合物を使用して二重ネットワークハイドロゲルを形成するという新しいアイデアを提示した。試験結果によると、このゲルの靭性は天然ハイドロゲルに比べて大幅に向上しており、優れた弾力性、伸縮性、印刷性を備えています。約80%の圧縮変形に耐え、破損することなく、約170%のひずみ変形を経ても元の構造に戻ることができます。また、100回の機械的負荷を繰り返しても、すぐに元の形状に戻ります。

△3Dプリント耳(注:写真は内容とは一切関係ありません)
これを使用して印刷された複雑な弾性組織は、その完全性と形状を長期間維持することができます。研究チームは、このゲルは優れた機械的特性を示し、耳、鼻、気管軟骨などの複雑な構造を印刷したり、弾性組織の再生を促進したりする可能性があり、広く利用されることを期待していると述べた。このほど、この研究成果は国際的な英語学術誌「Aggregate」に掲載された。

もちろん、二重ネットワークハイドロゲルにも一定の制限があります。例えば、靭性と弾力性は向上しますが、剛性はまだ不十分であり、印刷された生物学的構造は予想される皮膚の張力に耐えることができません。チームはこれを突破口として、さらに研究を進め、処方を改良していきます。

ハイドロゲル、生物学的

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