新しい3Dプリント心臓弁バイオインクは将来、先天性心疾患の手術に使用される可能性がある

新しい3Dプリント心臓弁バイオインクは将来、先天性心疾患の手術に使用される可能性がある
この投稿は Bingdunxiong によって 2023-12-11 16:50 に最後に編集されました

2023年12月11日、アンタークティックベアは、カナダのCHUサントジュスティーヌ大学病院の研究者が3Dプリント専用のバイオインクの開発に成功したことを知りました。この革新は、小児心臓病学における心臓弁置換に革命をもたらすと期待されており、この分野における重要なマイルストーンとなります。


この画期的な成果は、モントリオール大学医学部助教授のフーマン・サヴォジ氏と、CHUサントジュスティーヌ研究センターの博士課程学生アルマン・ジャファリ氏によって達成され、両氏は機能的な心臓弁を3Dプリントするのに使用できる方法を発見することに成功した。

△ カナダ人研究者のフーマン・サヴォジ氏とアルマン・ジャファリ氏
印刷心臓弁の未来

モントリオール大学の医学助教授であるホーマン・サヴォジ氏は、最適に機能する心臓弁を印刷するために使用できるポリビニルアルコール、ゼラチン、カラギーナンで構成された独自のバイオインクについて詳しく説明します。機械的な心臓弁とは異なり、これらの生体模倣工学弁は、身体の生物学的プロセスを反映して成長し、進化する能力を備えています。

△アルマン・ジャファリと3Dプリント心臓弁 この革新的なバイオインクを使用して印刷に成功した3D心臓弁は、生体内および生体外で正しい開閉機能を発揮し、優れた生体適合性と重要な抗凝固特性を示しています。この研究は、機械弁や動物弁に関連する合併症が過去のものとなる未来を示唆するものであるかもしれない。


「私のチームは、ポリビニルアルコール、ゼラチン、カラギーナンで構成されたインクを使用して、正しく開閉し、in vitro および in vivo での生体適合性と抗血栓性を備えた心臓弁を印刷できることを実証しました」とサボジ氏は説明します。「成人サイズと小児サイズの両方で、人体と同様の生理学的環境でうまく機能します。」

△3Dプリントされた三葉心臓弁モデル
幹細胞と足場

バイオインクは単なる印刷材料ではなく、幹細胞が成長して増殖し、最終的には生体組織に完全に置き換えられる「足場」構造を提供します。組織工学として知られるこのアプローチは、生体材料と細胞を組み合わせて生きた臓器を作成するもので、再生医療の将来に大きな可能性を秘めています。


小児心臓病学への影響

実験室でのテストの初期結果では、バイオインクでプリントされたこれらの弁は、機械式または動物式の弁よりも有害な影響が少ないことが示唆されています。重要なのは、これらの弁は子供の成長に合わせて成長する可能性があるため、小児心臓治療でよくある問題である再手術の必要性が大幅に減少することです。

「これらの結果は、私たちの弁は現在移植に使用されている弁に比べて合併症のリスクが低い可能性があることを示唆しています」とジャファリ氏は説明した。「これらは生体模倣人工組織であるため、移植された子供と一緒に成長する可能性があり、再手術の必要性が制限されます。」

△研究成果は「3Dプリントおよび組織工学心臓弁の開発のためのPVA/ゼラチン/カラギーナンインクの配合と評価」と題してAdvanced Functional Materials誌に掲載されました(ポータル)
この研究は有望ではあるものの、研究者らは、このプロジェクトはまだ研究段階にあり、世界中の心臓欠陥を持つ子供たちに新たな命をもたらす前に、今後数年以内に生体内試験を実施する予定だと述べている。




心臓弁バイオインク

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