バイオプリンティング企業がHU3DINKSアライアンスを結成し、人間の組織をベースにしたバイオインクを開発

バイオプリンティング企業がHU3DINKSアライアンスを結成し、人間の組織をベースにしたバイオインクを開発
2023 年 7 月、Antarctic Bear は、HU3DINKS と呼ばれる新しい国際連合が、3D バイオプリンティング用のヒト組織ベースのバイオインクを開発し、動物由来のバイオインクに代わるバイオプリンティング革命をリードするという使命を達成するために団結していることを知りました。



バイオプリンティングで使用されるバイオインクの多くは人間由来のものではなく、ほとんどが動物由来のコラーゲンとゼラチンです。これらの材料は生体適合性がありますが、限界もあります。たとえば、細胞外マトリックス (ECM) やグリコサミノグリカン、多糖類などを含む人間の組織の複雑な混合物を複製するのは困難です。

HU3DINKS はプロジェクト データベースで、マトリゲル (コーニング社の有名なゲル状タンパク質 ECM 材料) はマウスの腫瘍モデルから派生したものであり、その起源には倫理的問題、成長因子の過剰発現、バッチ間のばらつきがあり、臨床応用には適さないと指摘しました。したがって、動物実験の倫理的問題だけでなく、人間の組織のプロセスと状態をより正確にシミュレートするためにも、代替手段が緊急に必要とされています。

合成ポリマーは研究され開発されてきたが、研究者らが人体の複雑さを簡略化したバージョンを考案したり、これらの材料の試験管内試験と動物モデルの間に明らかなギャップがあったりと、課題も伴っている。これを念頭に、HU3DINKS プロジェクトは未知の領域に踏み込み、特にヒト胎盤から抽出した次世代のヒト組織ベースのバイオインクの作成に重点を置いています。 The Human Touch (THT) Biomaterials が開発したヒト胎盤マトリックスおよびその他のヒト化製品は、動物実験を行わない方法で新しいバイオインクを形成します。

THTバイオマテリアルズの創設者兼CEOであるヨハネス・ハッケタール氏は、LinkedInでこのニュースについて次のようにコメントした。「3Dバイオプリンティングを手術室など本来あるべき場所に導入するために協力しています。さまざまなレベルで人類に人道的な医療を提供することが、私たちの日々の使命です。」


△THTバイオマテリアルヒト胎盤マトリックス。

同コンソーシアムは、3Dプリントに人間のバイオインクを使用することの潜在的な利点は非常に大きいと述べた。 HU3DINKS は、市販のヒト組織由来の材料を使用して、さまざまな印刷技術、具体的には押し出しおよび光ベースの 3D 印刷プロセスで効果的に使用できるバイオインクを作成する予定です。これらの材料は通常、さまざまな生物学的標本を保管するバイオバンク、手術後または死後に提供された組織、体外でヒト細胞を培養する細胞培養研究所、幹細胞が豊富な臍帯血バンク、ヒト組織製品の製造を専門とする企業、さらには医療処置用のサンプルを提供する提携病院や診療所から提供されます。

人間の組織をベースにしたバイオインクは、バイオプリンティングの分野でますます注目を集めています。注目すべき進歩としては、より現実的な細胞環境を保​​証する、ヒト組織の脱細胞化細胞外マトリックスから得られるバイオインクが挙げられます。ヒトゼラチン、血小板溶解物、血漿も有望な材料として浮上しています。アルギン酸やコラーゲンなどの材料は本来人間由来ではありませんが、人間の細胞と組み合わせることで、人間の細胞の機能を活用するバイオインクを生成することができます。 Celllink、RegenHU、Aspect Biosystems、Tissue Labs、Allevi(現在は3D Systemsの一部)など、この分野のいくつかの企業も、人間の組織をベースにしたバイオインクを開発しています。これらのブランドは学術研究室と提携して、ヒト細胞を治療や研究の用途に統合するバイオインクの革新と商品化に取り組んでいます。

未来の先駆者<br /> 同盟の成功の鍵は協力です。 HU3DINKSは、バイオインクの先駆者であるBIO INX、医療グレードのシルク技術を提供するMorphoMed、2光子重合(2PP)による高解像度3Dバイオプリンティングの専門知識で知られるUpNano、新しいバイオインクの検証で重要な役割を果たすルートヴィヒ・ボルツマン研究所(LBI Trauma)など、著名なバイオメディカル企業や機関と協力しています。

Xpect-Inx とゲント大学の技術を使用して、胎盤材料の印刷特性が向上しています。モルフォメッド社のシルク繊維を加えることで強度が増しています。 UpNano は、印刷プロセスを微調整し、より優れた細胞印刷を可能にする特殊な材料を作成しています。 LBI Trauma はこれらの新しいバイオインクをテストし、市販のヒト組織由来の材料をシームレスに印刷できるバイオインクに変換します。


△NanoOne 2PP 3Dプリンター。

HU3DINKS は、直接的な技術革新を超えて、人間の組織をベースとしたバイオインクでサポートされるバイオプリンティングが再生医療、組織工学、パーソナライズされたヘルスケアで重要な役割を果たす未来にも目を向け、画期的なヘルスケア アプリケーションへの道を開くことを目指しています。

「これらのアプリケーションを臨床的に現実のものにするまでには、克服すべきハードルが数多くありますが、バイオプリンティング技術はすでに動物を使わないテストの分野でソリューションを提供しています。ここで『ヒト 3D インク』が、バイオプリンティングを真に動物を使わないものにする上で大きな役割を果たすことができます」と、BIO INX の CEO、Jasper Van Hoorick 氏は述べています。これらの進歩により、従来の 2D 細胞培養よりもネイティブの 3D 組織をより正確に再現する 3D プリントされたヒト組織モデルで医薬品や化粧品をテストできるようになります。

バイオプリンティングを次のレベルに引き上げるには、2PP のようなテクノロジーが不可欠です。 UpNano の材料専門家 Markus Lunzer 氏は、「この技術は性能面で大きな進歩を遂げていますが、現在は主に高性能バイオマテリアルの不足によって制限されています。HU3DINKS プロジェクトは、構造と構成の点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可能性があります」と強調しています。

HU3DINKS は、世界中の専門家を集め、動物由来の材料からの脱却に取り組むことで、医療などの分野で画期的な進歩への道を切り開いています。

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