HU3DINKSプロジェクトは、人間のバイオインクを使用して3Dバイオプリンティングに革命を起こすことを目指しています

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-8-4 11:58 に最後に編集されました

2023年8月4日、南極熊は3Dバイオプリンティングの分野に関する重要なニュースを知りました。「3Dプリント用ヒューマンバイオインク」（HU3DINKS）と呼ばれる新しいプロジェクトが大きな注目を集めています。その目標は、既存の生物学的3Dプリント技術を完全に変えることです。

△構造印刷に「人間のようなインク」を使用するこの野心的なプロジェクトは、IraSMEイニシアチブによって資金提供されており、国境を越えた協力を促進することに取り組んでいます。このプロジェクトには、それぞれ異なる分野で独自の専門知識を持つベルギーとオーストリアの優れたパートナーが集まります。

オーストリア・ウィーンの THT Biomaterials はヒト胎盤由来の材料に関する専門知識を有しており、ベルギー・ゲントの BIO INX はさまざまな印刷技術用のバイオインクの開発に重点を置いています。さらに、オーストリア・ウィーンのMorphoMed社は医療グレードのシルクに関する技術サポートを提供し、UpNano社は高解像度の3Dバイオプリンティング技術の専門知識で知られています。さらに、このプロジェクトは、オーストリア・ウィーンのルートヴィヒ・ボルツマン外傷学研究所とAUVAの支援を受け、新開発されたバイオインクの生物学的検証を実施しました。

△このプロジェクトは、生きた細胞を含む高解像度の2PP 3Dプリント構造の開発に専念しています。
UpNanoの材料専門家、マルクス・ルンツァー氏は「この技術は性能面で大きな進歩を遂げているが、現在は高性能バイオマテリアルの不足によって限界に達している」と述べた。このプロジェクトの成功により、3Dバイオプリンティング技術に新たな活力が注入され、その性能と実現可能性が向上し、医療分野における革新と発展の可能性がさらに高まると期待されている。このプロジェクトの実施は、パーソナライズされた医療ソリューション、医療機器製造、そしてヘルスケア分野全体の促進に間違いなくプラスの影響を与えるでしょう。

UpNanoの材料専門家であるMarkus Lunzer氏は、この技術は性能面で大きな進歩を遂げているものの、現在は主に高性能な生体材料の不足によって制約されていると指摘している。 HU3DINKS プロジェクトは、構造と構成の面で人間の細胞環境を真に模倣することで、この分野にパラダイムシフトを引き起こすことが期待されています。

△2PP 3Dプリンター
より人間に近い3Dバイオプリンティングに向けて

現在、3D バイオプリンティングは主にゼラチンやコラーゲンなどの動物由来の材料に依存しています。しかし、技術が進歩するにつれて、人間の組織の状態をより正確にシミュレートする、動物実験に代わる動物を使わない方法が必要になっています。同コンソーシアムは、合成ポリマーを使用する試みは行われているものの、これらの材料は生体内シナリオの複雑さを欠いており、生体外試験と動物モデルの間のギャップを埋めることができていないと指摘している。

HU3DINKS プロジェクトの目標は、押し出し法や高解像度レーザー法などの 3D バイオプリンティングに使用できる高性能なヒト組織バイオインクを開発することです。市販のヒト組織由来材料は入手可能ですが、その生体活性と 3D プリント性能はまだ改善が必要です。そのため、HU3DINKS コンソーシアムは、これらの材料をバイオインクに変換して、より効率的な 3D 印刷プロセスを実現することを目指しています。

従来の 2D 細胞培養技術と比較して、3D プリントされた人体組織モデルは、自然な 3D 組織構造をより正確に表現できます。このモデルは、科学研究における動物実験の削減、置き換え、改善という 3R の原則に沿って、医薬品や化粧品のテストに使用できます。

この目標を達成するための 1 つのアプローチは、高解像度のバイオプリンティング技術、具体的には 2 光子重合 (2PP) を使用することです。この技術は細胞レベルの解像度を実現し、細胞の複雑な微細構造を効果的に模倣することができます。さらに、2PP はマイクロ流体チップ内に直接印刷できる数少ない方法の 1 つであり、薬物スクリーニングプロセスを簡素化します。

△ 3Dプリントされた微小血管構造の模式図
バイオ3Dプリント技術は急速に発展している

近年、生物学的3Dプリント技術は急速に発展しています。昨年、3Dバイオプリンティングの専門企業であるCollPlantは、組み換えヒトコラーゲン（rhCollagen）をベースにした「Collink.3D 90」というバイオインクを発売しました。改善された機械的特性で知られるこの材料は、硬組織と軟組織の両方の 3D プリントのニーズを満たすように調整されています。

一方、フィンランドのブリンター・バイオプリンティング社は、タンペレ大学と共同で、光架橋バイオインクの製造方法を開発し、3Dプリント構造の製造を可能にした。これらの進歩は、3D バイオプリンティングの分野が絶えず進化しており、有望なバイオインクや革新的な印刷技術が登場し、再生医療や生物医学研究に新たな展望をもたらしていることを示しています。

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