ハーバード大学は、母親と一緒に成長する3Dバイオプリント心臓技術を開発しました。これは、「心臓が1つ見つからない」というジレンマを解決すると期待されています。

この投稿は warrior bear によって 2022-6-12 13:38 に最後に編集されました。

南極クマの紹介：世界保健機関が2020年12月に発表した「2019年世界健康評価報告書」によると、心臓病は過去20年間で世界の致死的疾患のリストのトップを占めており、心臓病による死亡者数はかつてないほど多くなっています。心臓病による死亡者数は2000年以降200万人以上増加し、2019年には900万人近くに達している。

彼らの中には心臓移植を必要とする重病患者が多くいますが、待機期間は常に長すぎます。6か月以上、あるいは寿命が尽きる前に待機することも珍しくありません。現在の医療界では、より効果的な心臓組織の代替品を提供することが緊急に必要とされており、3Dバイオプリンティング心臓技術は効果的な解決策の1つであることがわかります。
2022年6月12日、アンタークティックベアは、ハーバード大学ウィス生体工学研究所とハーバード大学工学応用科学大学院（SEAS）のジェニファー・ルイスのチームが協力して、新しい一連の心臓工学技術を開発したことを知りました。この技術は、心臓の収縮成分の複雑な配置を模倣しながら、再生心臓療法に十分な厚さの組織を生成します。

既存の SWIFT 3D バイオプリンティング技術の改良<br /> このソリューションは、それぞれに 2 つのマイクロピラーを含む 1050 個の穴を持つ既存の SWIFT バイオプリンティングプラットフォームに基づいています。研究者らはまず、人工多能性幹細胞（hiPSC-CM）から心筋細胞を誘導して、組み立て済みのオルガノイドビルディングブロック（OBB）を形成しました。次に、OBBをマイクロピラーから取り外し、バイオインクを作るための原料として使用し、印刷プロセス中に3Dプリンターヘッドの動きを利用してさらに整列させました。
△3Dバイオプリンティングプロセスの実験を経て、研究チームは実際の人間の心筋に似た複雑で多様な配置の心臓組織のシートを印刷することができ、これが3Dプリントされた心臓組織の代替品への道を開くものと期待されます。
印刷された心臓構造の収縮特性をテストするために、研究者らは2本の大きな柱を連結する「大きなフィラメント」も印刷しました。測定の結果、フィラメントによって生成される収縮力と収縮速度は7日以内に増加し、心臓フィラメントが実際の筋肉のようなフィラメントに成長し続けることができることがわかりました。
△3Dバイオプリント心臓細胞これはまた、新しい技術が単一の細胞から複数の層で構成されるより厚い心臓組織まで、心臓の収縮システムの配置を階層全体で効果的にシミュレートできることを意味し、これは置換療法のための機能的な心臓組織を生成するために非常に重要です。
将来的には、この技術を利用して、より生理的な疾患モデルを生成し、レゴブロックのように心臓発作後の患者特有の傷跡を置き換えるためにマッチングして使用できる高度に構造化された心筋パッチを作成できるようになるかもしれません。
同様に、先天性心疾患を持つ新生児の心臓にある患者固有の「穴」を塞ぐようにカスタマイズすることもでき、パッチは子供が成長しても交換する必要はなく、子供と一緒に発達させることができる。
心臓組織の 3D バイオプリンティングにおけるその他の進歩<br /> スイス連邦工科大学の研究チームは2017年にすでに、3Dプリント技術を使って人体の臓器のように鼓動できる人工シリコン心臓を開発したが、当時のテスト結果では30～45分しか使用できないことが示された。
△画像提供：ETHチューリッヒ
2019年、イスラエルのテルアビブ大学の研究者らは、細胞と血管を備えた世界初の3Dプリント心臓を作成した。研究者らは患者から脂肪組織を採取し、そこから細胞性物質と非細胞性物質を分離した。分離された細胞は、特別に調合された印刷材料と混合され、患者に合わせた心臓組織が印刷されます。血管や心室などの部分も備えた完全な心臓ですが、大きさはウサギの心臓程度しかありません。
△画像提供：Wyss Institute
2022年6月、中国科学院と清華大学の研究チームは、6軸ロボットを生物3Dプリンターに創造的に改造しました。6軸ロボット生物3Dプリンターは、360°全方位および任意の角度の細胞印刷を実現し、印刷後の細胞の自然な機能をよりよく維持するためのオイルバス細胞印刷システムを開発しました。独自に設計されたバイオリアクターと反復的な印刷および培養戦略を組み合わせたバイオプリンティングシステムは、血管が発達し、収縮性があり、長期生存可能な心臓組織を生成することができ、複雑な臓器の in vitro 製造に有望なソリューションを提供します。
△6軸ロボット生物3Dプリンターの概略図

完全で完全に機能する心臓の 3D プリントを実現するにはまだ長い道のりがありますが、この技術の出現はすでに大きな進歩であり、おそらく交換可能な人工心臓を実現できる日もそう遠くはないかもしれません。

ハーバード大学は、母親と一緒に成長する3Dバイオプリント心臓技術を開発しました。これは、「心臓が1つ見つからない」というジレンマを解決すると期待されています。

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