アイントホーフェン工科大学はXolographyを使用して生きた細胞を3Dプリントする

アイントホーフェン工科大学はXolographyを使用して生きた細胞を3Dプリントする
2025年3月2日、Antarctic Bearは、アイントホーフェン工科大学の研究チームがXolographyと呼ばれる新しい光学3D印刷技術を使用して生きた細胞構造を印刷することに成功したことを知りました。この技術は、複雑な生物組織(腎臓や筋肉など)を印刷するための基礎を築く可能性があります。研究者らは、人間の細胞に相当する20マイクロメートルほどの小さな構造物を印刷することに成功したとみられる。 彼らの研究結果は、「バイオメディカルアプリケーションのためのXolography:形状と剛性を局所的に制御できるハイドロゲルの2色光シート印刷」というタイトルでAdvanced Materials誌に掲載されました。 関連論文リンク: https://doi.org/10.1002/adma.202410292 Xolography 技術はまだ実験段階ですが、研究者たちはこれが組織工学の未来に向けた重要な一歩になると考えています。 アイントホーフェン工科大学のチームは、交差する光線に液体ポリマーをさらすプロセスであるホログラフィーに基づいた、スーツケースサイズのコンパクトなバイオプリンティングのプロトタイプを開発しました。バイオマテリアル工学およびバイオファブリケーショングループの博士課程学生であるレナ・シュトーカー氏が、バイオメディカル用途向けにこの手法を改良する取り組みを主導しました。彼女の仕事は、組織工学における大きな課題である、自然の細胞環境を厳密に模倣する材料と技術の開発に重点を置いています。 △ ホログラフィーで直交的に照射された光線によって開始される局所的光重合の模式図(A = スピロピラン、B = メロシアニン、C = フリーラジカル)と、ハイドロゲル製造技術を進歩させるために取られた手順:(1)印刷可能なハイドロゲルシステムの処方、(2)プロセスの最適化、(3)印刷されたサンプルの特性評価、および(4)組織工学アプリケーションの実証:バイオプリンティングと4Dハイドロゲル印刷。 従来の層ごとの 3D 印刷とは異なり、Xolography は、一連の画像を光反応性流体に投影することで、全体を同時に固めます。このアプローチにより、より高速で高解像度の印刷が可能になりますが、生きた細胞をサポートするには大幅な変更が必要になります。チームは、安全な生物医学的応用を確保するために、有毒な光開始剤に代わる生体適合性材料を開発しました。ストッカー氏は、細胞培養に必要な栄養素の流れを可能にする、100ミクロンから1ミリメートルの範囲の孔サイズを持つハイドロゲル足場の印刷に成功しました。さらに、研究者たちは光の強度を調整することで材料特性を正確に制御し、異なる剛性を持つ構造を作り出すことができました。 大きな進歩の 1 つは、時間の経過とともに構造の形状を変更できる熱感受性ハイドロゲルの使用です (別名4Dプリンティング)。この革新は、温度変化に応じて収縮したり拡張したりできる人工筋肉の実現への道を開く。 臨床応用はまだ遠いが、研究チームの研究はバイオプリンティングの将来にとって重要な基礎を築いた。さらなる進歩により、薬物試験のためのより洗練された組織モデルが開発され、動物実験への依存が減る可能性があります。さらに、高度にカスタマイズされたインプラントを印刷し、組織構造を再生する能力は、個別化医療に革命をもたらし、臓器不全や外傷回復のための新たな解決策を提供する可能性があります。継続的な研究と協力により、この技術は再生医療を変革し、機能的な 3D プリント臓器を現実に近づける可能性があります。
ホログラフィー、組織工学

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