バイオエンジニアリングはますます複雑になり、明確になってきています。 科学者たちは光とバイオインクだけを使用して、マウスの皮膚の下にある人間の耳に似た構造を直接印刷することができました。
チームは健康な耳をモデルとして使用し、その鏡像から始まる3D耳（布の層の上に布の層）を直接マウスの背面に印刷しました。
単一の外科的切開なしですべて。
少し気味が悪いと思っているのなら、私はあなたを責めることはできません。しかし、概念の証明は印象的です。 チームは、耳のような複雑な組織であっても、外科的インプラントなしで組織の層を構築または再構築することが可能であることを示しました。
つまり、ある日、耳やその他の遺伝的または損傷組織の損傷を損傷部位で直接修復できる可能性があります。 私はそのようなものをスタートレックで見ただけで、私はそれらを最も進んだものの中に考えました。
3Dバイオプリンティング、光での印刷
デジタル光線治療（DLP）に基づく3Dバイオプリンティングという技術は、その汎用性により、過去XNUMX年間で多くの注目を集めてきました。 に この興味深い記事 インサイダーの多くは、主題とその芸術の段階の徹底的な大要を見つけるでしょう。
基本的なアイデアは、バイオインクを含む細胞を損傷した組織に注入し、これらの「キャスト」を照らして、バイオインクの細胞を「活性化」することです。 細胞の種類に応じて、損傷した脊髄、神経線維、血管を修復できます。
この研究では、先週サイエンスアドバンスに掲載、チームはテクニックを一歩前進させました。 彼らはコンピュータ支援設計を使用して、複数の形状を設計し、赤外線の「マトリックス」を生成するデジタルデバイスにデータを送りました。
これらの光線は組織に浸透し、実際にそれらを内部から構築します。
20秒以内に、チームは生きているマウスで人間の耳の基本的な形状を生成することができました。 3Dプリントされた耳は、その洗練された構造をXNUMXか月以上保持しています。
メスなし
私はこれらの研究の根本的な重要性を強調します。なぜなら、外科的介入の必要性が組織工学に対する実際の現在の限界だからです。
ほとんどの生地プロトタイプ 3Dプリント 今日、それは実験室で行われ、科学者は組織の成長をより直接的に制御することができます。
試みられたすべてのアプローチには、共通点がXNUMXつあります。最終的には手術が必要です。 組織は外科的に採取し、損傷した部位に挿入する必要があります。手術は、インプラントや周囲の組織に損傷を与える可能性があります。 結果は？ 長期入院から繰り返し手術、インプラント除去まで。
魔法の杖
この投稿で取り上げた新しいアプローチで、私は科学者がバイオインクで耳を3Dプリントするために「光」を使用したと述べました。 特定の歯科再建と少し似ていますが、光はバイオインクの細胞を「活性化」し、重合させるために使用されます。 したがって、実際には、新しい布地を別の布地に直接印刷したり、肌の下に印刷したりすることもできます。
従来、紫外線または青色光はバイオプリンティングを支援するために使用されますが、組織に浸透する能力はほとんどありません。 そして、それはまた、損傷および発生期および周辺組織への火傷を引き起こす可能性があります。
赤外線は代わりにbioinkを活性化し、組織の奥深くまで照らします。 光の異なる空間パターンを調整して、バイオインクをレイヤー内とレイヤー間で異なるようにアクティブ化できるため、チームはライトを実際ののみとして使用しました。
最初のテストでは、チームはわずか15秒で、体の外側に3層のシェル型構造を印刷しました。 その後、XNUMX層のケーキ、ジンジャーブレッドマン（冗談ではありません）、ヒトデなど、さまざまな形状のXNUMXDプリントを開始しました。
本体内部の3Dプリント
さまざまなテストが行われた後、チームは大きな目標である布を直接身体に3Dプリントすることを目指しました。 「それはもう少し難しい」と研究者は説明している、なぜなら生物体内の酸素レベルが架橋効果を阻害する可能性があり、それはインクが固まらないかもしれないことを意味する。」
結論として、チームは適切な波長を見つけました。 そして最後に、彼は耳のモデルを3Dプリントで生成し、それを軟骨細胞、つまり耳の軟骨の構造を構成する細胞で満たしました。
癒しのより良い方法？
テクノロジーでできることは、新しいファブリックの構築だけではありません。 生地の修理も可能です。 追加の研究で、チームは同じアプローチが重傷を治療できることを発見しました。
別のテストでは、チームは筋肉の損傷に苦しんでいるマウスの細胞を含む足場を印刷し、印刷された組織を活性化するために光を使用しました。 10日以内に、マウスは対照群と比較して「有意な創傷閉鎖を示した」。
すべてを一緒に入れて： 科学者が手術なしで創傷治癒を促進しながら体内の組織を再生することができたのはこれが初めてです。
確かに、「人間の耳をマウスの背中に3Dプリントすること」と「傷ついた耳を再生すること」との間には長い道のりがありますが、この研究はそれが可能であることを示しています。
