スウォンジー大学の科学者らがバイオ3Dプリントした植物由来の人工鼻軟骨を開発、整形手術に革命をもたらす

この投稿は warrior bear によって 2023-4-4 22:21 に最後に編集されました。

2023年4月4日、アンタークティックベアは、スウォンジー大学の科学者が人工鼻移植を必要とする患者のためにバイオ3Dプリントされた植物ベースの鼻を開発していると海外メディアのデイリーメールが報じたことを知りました。バイオプリンティング技術は、植物由来の材料とヒトの細胞を使用して人工鼻軟骨を 3D プリントする、持続可能でカスタマイズ可能なオプションを患者に提供します。

この取り組みは、医療研究慈善団体スカーレス財団がスウォンジー大学で3年間、250万ポンド以上の再生研究プロジェクトを立ち上げた2021年7月に始まった。このプロジェクトは、瘢痕による身体的および精神的負担を軽減することを主な目的として、3Dバイオプリントされた顔面軟骨の開発に重点を置いています。
2021年の発表で、スカーレス財団のチーフアンバサダーであるサイモン・ウェスティンCBEは次のように述べた。「この研究が何を成し遂げているのか、そしてこの新しい3Dプリントプロセスが実際にどのような変化をもたらす可能性があるのかは実に注目すべきです。」
プロジェクトリーダーであるスウォンジー大学医学部形成外科部長のイアン・ウィテカー教授と研修医のトーマス・ジョヴィック氏は最近、英国形成外科・再建外科・美容外科医師会（BAPRAS）で新たな研究結果を発表しました。このプロジェクトは、BAPRAS と Scarless Foundation に加え、英国王立外科医師会からも強力な支援を受けています。
プロジェクトが進展するにつれ、近い将来に動物実験を開始することを目標に、この物質が免疫反応を引き起こすかどうかを判断するための措置が講じられることになる。ウィテカー教授は「この研究の臨床応用は形成外科に革命をもたらすだろう」と主張し、研究の重要性を証言した。
△サイモン・ウェストン CBE、スカーレス財団のチーフアンバサダー。画像提供：Scar-Free Foundation
3D プリントのプロセス<br /> ウィテカー氏によると、顔面軟骨を再建する現在の手順は、困難を伴う長時間の複雑な手術を必要とするという。実際、軟骨を再建する従来の方法では、通常、患者の肋骨から軟骨を採取して新しい鼻組織を作成し、その下にある最大 3 本の肋骨を除去する必要がある。しかし、この軟骨は鼻軟骨よりも柔軟性が低く、壊れやすいため、肋骨を除去すると、患者に長期的な健康上の合併症を引き起こすことがよくあります。たとえば、手術には肺虚脱、感染症、さらには死亡のリスクが伴います。したがって、この新しい 3D バイオプリンティングプロセスは、より安全な代替手段を提供します。
スキンクリームや顔用フィラーの主要成分であるナノセルロースハイドロゲル（実質的にはコルクパルプ）とヒアルロン酸が、人工軟骨スキャフォールドを 3D プリントするためのバイオインクとして使用されました。材料が印刷されると、バイオ触媒が追加され、材料が固まり、強度と耐久性が向上します。 3D プリントされたスキャフォールドは、外科的移植の前に患者自身の軟骨細胞の溶液に浸され、その構造に定着します。ジョヴィッチ氏によれば、このプロセスは損傷した耳の人工代替品の製造にも利用でき、その材料は天然の鼻軟骨よりも約10倍も柔軟だという。
付加製造技術の助けを借りて、人工鼻のインプラントを患者の顔にぴったり合うように作ることもできます。ウィテカー氏は次のように主張している。「この素材は完璧なレプリカを作ることができ、植物由来の素材で支えられており、強固な構造になっています。これによりパーソナライズが可能になり、従来の手術よりもはるかに複雑なプロセスを通じて永久的な解決策が生まれ、手術時間が短縮され、鼻の構造を手作業で彫刻する必要がなくなります。」
△スウォンジー大学の3Dバイオプリンターが稼働中。画像提供：Scar-Free Foundation 再建手術における付加製造技術の使用は目新しいものではありません。アルバータ大学（U of A）の研究者らが、この記事で紹介したケースと似た研究を行っていると報じられている。彼らは、手術後に顔面損傷を負った癌患者のために、カスタマイズされた鼻軟骨を3Dバイオプリントする方法の開発を試みている。 2021年5月に発表されたように、アルバータ大学の研究者らはCELLINK 3Dバイオプリンターを使用して、患者の細胞とコラーゲンハイドロゲルの混合物を鼻の形に堆積させ、それを機能的な軟骨に成長させた。
2021年12月には、クラウディウス・ルゴー研究所とトゥールーズ大学病院の医師らも3Dプリント技術を使って鼻の移植手術を行ったと報じられた。この手術は、3Dプリントされた鼻を患者の前腕に移植するスウォンジー大学で行われたプロジェクトとは少し異なっていた。その後、鼻はここで 2 か月間成長し、その後取り除かれて患者の顔に移植されます。この手術を担当した外科チームは、これはユニークな手術であり、これほど繊細で血管の少ない部位で試みられたことはこれまでなかったと語った。

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