世界初！広州の医師が幹細胞と3Dプリント技術を使って損傷したペニスを修復

出典：サザンメトロポリスデイリー

損傷したペニスは再生し、修復できますか?最近、広州医科大学第三付属病院が実施した科学的研究により、この可能性と将来の臨床応用の見通しが確認されました。この研究は、同病院生殖医学センターのアン・ゲン教授のチームによるものです。報道によると、幹細胞＋3Dプリント技術を雄ウサギに応用した実験は世界初。海綿体欠損の雄ウサギに「生体工学血管化海綿体」を移植。4ヶ月以内にウサギが次々と生まれ、生理機能と生殖能力の回復がさらに確認され、子孫の繁殖も完了した。

研究成果は6月1日、国際誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に掲載された。

陰茎海綿体損傷の修復は、臨床医学と科学研究において難しい問題である。 「男性生殖器発育の先天異常は、男性妊娠人口の5％を占め、40歳以上の中国男性の勃起不全の有病率は40％にも達する」とアン・ゲン氏は述べた。広州医科大学第三病院生殖医学センター男性科学科長として、同氏は臨床現場で多くの男性が海綿体損傷により性生活と生殖能力を失っているのを見てきた。

陰茎は男性生殖器系の重要な部分であり、陰茎内の「海綿体」は正常な陰茎勃起と排尿機能を維持するための前提条件です。しかし、さまざまな先天性発育異常、腫瘍、外傷により陰茎の変形や海綿体欠損が生じ、性機能や生殖機能に深刻な影響を及ぼし、さまざまな陰茎再建手術が必要になる場合があります。しかし、手術をしても、患者が勃起機能や生殖機能を回復することは困難です。さまざまな解剖学的、審美的、機能的な課題のため、海綿体損傷の修復は臨床医学と科学研究において常に困難な問題となっています。

陰茎の海綿体は「多孔質」構造であり、損傷後に修復するのは困難です。
世界初！幹細胞と3Dプリントにより、損傷した海綿体の再生と修復が可能に<br /> 3D 印刷技術の台頭により、研究者たちは 3D 印刷技術を使用して海綿体を再構築し、同一の海綿体を「印刷」できるのではないかと考えました。「骨や歯などの『硬い組織』を再建するのは難しくありませんが、海綿体などの柔らかい組織を再建するのは簡単ではありません」とアン・ゲン氏は説明する。「特にペニスの海綿体のような組織は、縮んだり跳ね返ったりすることができ、特殊な機械的特性を持っています。」

この目的のため、広州医科大学第三付属病院生殖医療センターのアン・ゲン所長は、華南理工大学のシ・シュエタオ教授、オクラホマ大学のマオ・チュアンビン教授らと共同で、マルチスケールの多孔質構造を持つバイオニック3Dプリントハイドロゲルスキャフォールドを共同研究・構築し、構造と力学において天然スポンジと一致する生体材料を準備した。

研究者らは、ハイドロゲルスキャフォールドに対して圧縮テストと繰り返し圧縮テストも実施しましたが、20 回の圧縮テスト後も、スキャフォールドは損傷を受けることなく、元の機械的特性を維持していました。「圧縮試験を通じて、このハイドロゲル足場材料は天然の海綿状組織と良好な機械的適合性を持ち、海綿体のように収縮し、反発できることが実証された」と研究者らは説明した。

陰茎海綿体は多数の微小血管で密に覆われているため、微小血管系の再構築は海綿体機能（勃起と射精）の回復に重要な役割を果たします。「海綿体の修復が『家を建てる』だとすれば、3Dプリントされたハイドロゲル足場は家の『骨組み』であり、微小血管系の再建は家の『レンガとタイル』です」とアン・ゲン氏は紹介した。この目的のために、研究者らは幹細胞技術を使用して、低酸素誘導因子（HIF-1α）を高度に発現する筋原性幹細胞（MDSC）を海綿体に移植しました。また、ヘパリンとポリ-L-リジン（PLL）を層ごとに組み立てることで、3Dプリントされたハイドロゲル足場にヘパリンを沈着させ、移植部位での血管形成を刺激し、生体工学的に血管化された海綿体を準備しました。

ウサギ海綿体損傷修復の模式図。
実験ウサギは4ヶ月で生殖機能を回復し、子孫を産みました。研究者らはその後、この「生体工学的に血管が形成された海綿体」を海綿体に欠陥のある雄のウサギに移植した。 3D プリントされたスポンジバイオスキャフォールドは、組織適合性が良好で、免疫拒絶反応も見られませんでした。ハイドロゲルバイオスキャフォールドに誘導された新しい血管は、海綿体の損傷部分を効果的に修復し、新しい血管の形成を促進し、最終的に欠陥のある海綿体組織を修復しました。形態学的評価と海綿体内圧試験の結果、修復された海綿体は組織弾力性と収縮能力が非常に良好であり、雄ウサギのペニスの「勃起と射精機能」が回復したことを示しています。

研究者らは、海綿体の損傷を修復した雄と雌のウサギを交配し、4か月以内に子ウサギを継続的に出産させ、生理機能と生殖能力の回復をさらに確認し、子孫の繁殖を完了した。この研究は、幹細胞と3Dプリント技術を用いて陰茎海綿体の欠損を修復することに世界で初めて成功し、ウサギの勃起機能や射精機能、生殖能力、子孫を産む能力を回復させることに成功したものである。
雄ウサギの陰茎海綿体の損傷が修復された後、雄ウサギと雌ウサギは子ウサギを出産しました。
今後 10 年間で、男性の性的幸福に役立つ臨床診療に使用されることが期待されています。
「海綿体の修復は男性の生殖能力の回復に大きな意義がある」とアン・ゲン氏は述べた。幹細胞＋3Dプリント技術の修復戦略は、海綿体の再建と男性の生殖能力の回復に非常に重要な臨床応用価値を持っている。「まだ動物実験の段階です。今後10年以内に臨床応用され、陰茎の変形、発育異常、海綿体損傷に悩む男性に本当に役立つようになることを期待しています。」

さらに、この研究は、血管化されたバイオエンジニアリングスキャフォールドのライブラリの開発に向けて重要な一歩を踏み出します。このタイプの 3D プリントされたバイオスキャフォールドは、陰茎海綿体の欠陥を修復するだけでなく、血管が豊富な他の組織 (皮膚、心筋組織など) を修復する可能性もあり、幅広い応用が期待されています。

写真提供：広州第三病院

世界初！広州の医師が幹細胞と3Dプリント技術を使って損傷したペニスを修復

国家付加製造イノベーションセンター建設工事推進会議が陝西省西安で開催されました

Polychemy がカスタム「テキスト」付きの 3D プリントジュエリーを発売

ウィラリは、2020年のDMPグレーターベイエリア産業博覧会にさまざまな金属粉末材料を持ち込みます

登録通知: 「2017 年の中国の 3D プリントの状況」

Shining 3D が AGE Solutions と提携し、デジタル歯科ソリューションを加速

納入台数700台達成！人気の400シリーズのBLTマシンは、効率的で正確な製造を可能にします

光硬化型3Dプリントアプリケーション：イーシェンがデジタル口腔ケアを促進するインプラント手術ガイド樹脂を発売

雷軍は3Dプリントを使って自動車を製造するつもりですか? Xiaomi Motors、金属3Dプリント材料プロセスエンジニアを募集

有名な3DプリントプラットフォームShapewaysがHP 3Dプリンターを購入

オーストラリアの病院が3Dプリント幹細胞頭蓋骨再建プロジェクトを開始

推薦する

MakerBotの世界販売台数10万台突破を記念して特典が登場！

UpNanoとCubicureのコラボレーション：新しいナノ3Dプリント素材は300°Cの高温に耐えられる

Additive Cloud「デザインマーケット」は企業とデザイナーの悩みを解決するパートナーを募集

35万台を販売後、90%以上の部品を改良したオープンソースのデスクトップ3DプリンターPrusa MK4が発売

超強力な組み合わせ！ GEとエリコンが3Dプリントの産業化を加速するために協力

DIAMANTはDichtol AM Hydroシーラントを使用して防水3Dプリント部品を製造しています

中国とアメリカの研究チームが永久磁性を持つ液体磁石を「印刷」した

リーズ大学: 軟骨組織再生のための二相3Dプリント足場

教育用アーティファクト Cyant: 子供の落書きを本物の 3D プリントに変える

金属3Dプリントの人気が高まっています。XACTは経済的なLPBF金属3Dプリンター2台を発売

3Dプリント業界の女性比率は2％増加、海外の女性上司は注目を浴びている

3Dプリントナノインクがボトルネックを解消し、業界の限界を押し広げる

大林組の3dpodプロジェクトは、3Dプリントと耐震設計で日本に新たな基準を打ち立てる

ワッカーケミカルズ：チューインガムの3Dプリント技術が上海CIIEでデビュー

金属3Dプリント（DED）高温合金機能傾斜材料における欠陥防止と削減