生物工学はますます複雑になり、明確になっています。 光とバイオインクだけを使用して、科学者はマウスの皮膚の下に人間の耳のような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われるかもしれませんが、私はあなたを責めることはできません: しかし、概念実証は驚くべきものです。 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 インサイダーのあなた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.
基本的な考え方は、損傷した組織に細胞を含むバイオインクを注入し、これらの「キャスト」を照らしてバイオインク内の細胞を「活性化」することです。 細胞の種類に応じて、損傷した脊髄の糸、神経線維、または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、チームは技術で一歩前進しました。 コンピューター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入力しました。
これらの光線は組織を貫通し、実質的に内部から組織を構築します。
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 か月以上維持しています。
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、手術の必要性が組織工学の現在の真の限界だからです。
ほとんどの生地プロトタイプ 3Dプリント 今日では、科学者が組織の成長をより直接的に制御できる実験室で行われています。
試行されたすべてのアプローチには共通点が XNUMX つあります。それは、最終的には手術が必要になることです。 組織は外科的に採取して損傷部位に挿入する必要があり、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？ 長期入院から手術の繰り返し、インプラントの抜去まで。
魔法の杖
この投稿で取り上げた新しいアプローチでは、科学者が「光」を使用してバイオインクで耳を 3D プリントしたと述べました。 特定の歯科再建と同様に、バイオインクの細胞を「活性化」して重合させるために光が使用されます。 したがって、実際には、新しいファブリックを別のファブリックに直接プリントしたり、皮膚の下にプリントしたりすることさえできます。
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。
一方、赤外線はバイオインクを活性化し、組織の奥深くまで照らします。 光のさまざまな空間パターンを調整して、レイヤー内とレイヤー間の両方でバイオインクを異なる方法で活性化できるため、チームは光を実際のノミとして使用しました。
最初のテストでは、わずか 15 秒で、チームは体の外側にシェルのような構造の単層を印刷しました。 その後、3 層ケーキ、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
さまざまなテストを行った後、チームは大きな目標を目指しました。それは、身体に直接生地を 3D プリントすることです。 「それはもう少し難しいです」と研究者は説明します。なぜなら、生体内の酸素レベルが架橋効果を阻害する可能性があり、インクが固体にならない可能性があるからです.
要するに、チームは適切な波長を見つけたということです。 そして最後に、彼は 3D プリント用の耳のモデルを作成し、それを軟骨細胞 (耳の軟骨の構造を構成する細胞) で埋めました。
癒しのより良い方法？
テクノロジーができることは、新しいファブリックを構築すること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、チームは筋肉損傷に苦しむ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： 科学者が手術をせずに、創傷治癒を促進しながら体内の組織を再生できたのはこれが初めてです。
確かに、「マウスの背中に人間の耳を 3D プリントする」から「負傷した耳を再生する」まで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。
