ナノ3Dプリント技術は体外受精の周期を40%短縮し、患者の経済的・精神的苦痛を軽減することができる。

この投稿は Bingdunxiong によって 2022-12-15 13:12 に最後に編集されました

南極のクマの紹介:ナノ 3D プリントは非常にニッチな技術分野です。これまでのところ、この技術の応用は主に実験室環境に集中しています。したがって、サブミクロン 3D 印刷機能の実用的な使用例はまだ検討中です。

2022年12月15日、アンタークティックベアは、オーストラリアの体外受精（IVF）の専門家であるFertilis Pty Ltdが、医療分野で実りある可能性のあるナノ3Dプリント技術を実証したことを知りました。

△動画：NanoOneの2PP二光子重合3Dプリントシステムの紹介
ファーティリス氏は、3Dプリントは、現在市場に出回っている他の製品よりも、着床前の胚に対するより優れた制御と変動の少ない環境を提供し、人体に近いと述べた。同社は、オーストリアのUpNano GmbHが開発したフォトポリマー素材とNanoOne 2PP 3Dプリンターを使用して、動的細胞培養を実現した。これにより、妊娠を達成するために通常必要とされる着床サイクルの数が 30 ～ 40% 削減され、患者の精神的および経済的苦痛が軽減される可能性があります。

△ 体外受精（IVF）プロセスの概略図
研究開発の技術的背景<br /> 体外受精（IVF）は胚に負担をかけるため、着床前段階で胚が繰り返し変化する環境に晒される間、胚を安全かつ健康に保つことが重要です。絶えず変化する環境にさらされると、大きなストレスが生じるだけでなく、失敗のリスクも高まります。

そのため、胚へのストレスを軽減し、体外受精の成功率を向上させるために、Fertilis は受精から胚着床までの重要なライフステージのための独自の環境を開発し、特許を取得しました。直径0.05ミリメートルの特徴を持つ、この種としては初の3Dプリントマイクロデバイスは、受精卵の培養プロセスを正確に監視および制御することができ、体外受精の施術者が培養皿間で細胞を移動する必要がなくなります。

△UpNano 2PP技術を用いて3DプリントされたFertilisのマイクロ流体細胞培養観察システム
ナノスケール 3D プリントソリューション
UpNano の共同創設者兼 COO である Denise Hirner 氏は、「これらのチャネルの直径は人間の髪の毛よりも小さいため、これまで製造するのは非常に困難でした。UpFlow の樹脂粘度は、同等の生体適合性を持つ他のどの 2pp 材料よりも低くなっています。これにより、優れた製造後処理が可能になり、特に非常に微細なチャネルをフラッシングして未重合材料を除去し、構造要素の再現性を確保できます」と述べています。

△UpNanoのUpFlowフォトポリマー材料
UpNano は、UpFlow 材料に特定の樹脂を選択することでこの粘度を実現し、材料を硬化させて使用可能にする最終的な UV 照射まで材料の粘度を低く保ちます。この材料のその他の利点としては、高い光学的透明性があり、孵化中の胚の顕微鏡検査に最適であること、自己蛍光が非常に低いことが挙げられます。

Fertilis は、UpFlow と、最近南オーストラリア大学のオーストラリア国立製造施設 (ANFF) に納入された NanoOne プリンターを使用しています。このプリンターは、胚の培養に使用される 3D プリントされたマイクロデバイスの品質を向上させるだけでなく、生産速度も向上させます。「以前は、マイクロ流体デバイスを印刷するのに 2 週間かかっていました。今では 4 時間しかかかりません」と Fertilis の CEO、Marty Guavin 氏は語ります。「そして最も重要なのは、UpFlow によって以前よりもはるかに高品質の製品が手に入ることです。」

NanoOne を使用することで、Fertilis は UpNano の適応解像度技術を最大限に活用できます。この技術は、印刷中にレーザービームの焦点幅を調整し、一度に大きい機能と小さい機能を印刷できるようにして、生産時間と品質を向上させます。 Denise Hirner 氏は次のように説明しています。「Fertilis 社のマイクロ流体細胞培養観察システムは、培養プロセスに必要なチューブにデバイスを接続する小さなチャネルと大きな構造を備えています。NanoOne は、ナノメートルからセンチメートルまで、さまざまなスケールで印刷することができ、これらすべてを 1 回の生産サイクルで実行できます。これにより、コネクタとチューブの密着性が大幅に向上し、漏れのリスクが軽減されます。」

△ナノワン 2PP 3Dプリンター
医療分野におけるナノ3Dプリンティングの可能性<br /> 要約すると、UpFlow を使用して製造されたマイクロ流体デバイスは、胚を保護し、胚を取り囲む栄養培地の自動変更を可能にします。これにより、体外受精向けに開発された中で最も最適な成長環境が提供されます。「私たちの装置では、受精、胚培養、胚凍結保存を同じ構造で行うことができるため、胚を手動で移動させる必要がありません。実際、これにより成功率が大幅に向上し、両親の時間、コスト、ストレスが軽減されます」とマーティ・グアビン氏は語った。

UpNano にとって、UpFlow の開発は、細胞および医療研究における 2PP 3D プリンティングの大きな可能性を改めて実証するものです。同時に、UpNanoは生体適合性の高いハイドロゲルX Hydrobio INX U200も発売した。同社によれば、これは現在、生きた細胞を培養プレートから直接高精度の3Dプリント構造に埋め込むことができる唯一の生物学的用途向け樹脂だという。

ナノ3Dプリント技術は体外受精の周期を40%短縮し、患者の経済的・精神的苦痛を軽減することができる。

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