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 モノに宿った美しさを体感するには、自分でそれを真似して作ってみるのが一番だ。このことは、人体に収まっている臓器を生体印刷するさいにも当てはまるだろう。

 このたび、血管組織を印刷する画期的な技法へ向けて、重要な一歩が踏み出された。
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Bioengineers clear major hurdle on path to 3D printing replacement organs

広大かつ複雑な血管ネットワークを印刷


 血管は、血液・酸素・リンパ・その他の栄養素を人体の隅々にまで運ぶために欠かすことができない通路だ。

 それは広大かつ複雑なネットワークで、さらに肺・胆管・肝臓といった独立した臓器ともつながっている。

 特に肝臓の働きは多岐に渡っており、なんと500種という脳に次ぐさまざまな機能を担っている。その複雑さゆえに、現時点で肝臓の機能を補うことができる機械や治療法はない。

 米ワシントン大学のケリー・スティーブンズ氏らが目指すのは、いつかそれが可能な人工臓器を作り出すことだ。

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生体印刷技術「SLATE」


 彼らが新たに考案した生体印刷技術「SLATE(Stereolithography Apparatus for Tissue Engineering/組織工学用光造形装置)」は、柔らかいヒドロゲルで層構造を作ることができる画期的なものだ。

 層構造を印刷後に、ブルーライトを照射すると硬化させることができるのだが、ここで面白い工夫がなされている――食品産業で広く利用されている食品着色料を使っているのだ。

 これを用いることで、どの部分にブルーライトを吸収させて硬化させるのか、細かく調整することができる。
 
 そして、この工夫のおかげで、ものの数分もあれば、水を基礎としたゲルから生体に適合する繊細な血管構造を印刷できるようになった。

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肺モデルで赤血球の酸素吸収を確認


SLATEで肺を模倣したモデルを作り、ストレステストとしてここに血液と酸素を流してみたところ、見事その負荷に耐えることができた。

 しかも肺胞(肺の中でガス交換が行われるところ)が呼吸をするときに、赤血球が酸素を取り込めることまで確認されている。

 それだけではない。心臓・下肢静脈・リンパ系には二尖弁という血液の逆流を防ぐ機構が備わっているが、SLATEはこれすら作ることができるのだ。


拒絶反応のない移植用臓器へ向けて


研究チームのジョーダン・ミラー氏(米ライス大学)によれば、さまざまな血管構造を作れるようになったことで、人工的な生体組織の設計の自由が大きく広がったという。

 今、最先端の科学では、人体の中に備わっている数々の構造を思いのままに作れるようになりつつあるのだ。
 

 現在、臓器移植を受けた患者は、拒絶反応を抑えるために免疫抑制剤を一生飲み続けなければならない。

 しかし、SLATEの技術を応用して、患者自身の細胞から臓器を作ることができれば、そのような煩わしい思いからも解放できるようになるはずだ。

 この技術はまだ完全なものではなく、完成までにはしばらく時間がかかることだろう。その開発スピードを最大限まで引き上げるために、研究チームはSLATEの技術をオープンソースとして公開している。

 この研究は『Science』に掲載された。

References:news.rice.edu/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 09:39
  • ID:YhmVkYAE0 #

フィフスエレメントのミラジョボビッチを再生するシーンみたいになるのか
いや、もうなったのか。技術の進歩は早いな

2

2. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 09:59
  • ID:DY.zaTxi0 #

ロボットと生物のハイブリッドが出来上がるのも時間の問題だな

3

3. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 10:13
  • ID:QbBJs5so0 #

この方向に進むとヒトの健康的な臓器よりも高性能な臓器ができたりしてな。

4

4. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 10:25
  • ID:.7XN9PH80 #

倫理的には無理かもだけど、透けて光って綺麗なハートの形の心臓ができるね!

5

5.

  • 2019年05月16日 10:47
  • ID:BAy5DbPD0 #
6

6. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 11:03
  • ID:0thO04jC0 #

「オヤジ、ホルモン焼き ! 」
「あいよ、ちょっと待ってね(3Dプリンタースイッチオン)

7

7. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 11:53
  • ID:skIoAyOT0 #

人間はどんどん神に近づいていくね

何十何百年と先、人間は3Dプリンターで完全な生命体を作れるようになるのだろうか

8

8. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 12:54
  • ID:.Pw5Xkvv0 #

※4
倫理とかまったく関係なさそうだけど
身体に埋めたら見えなくなるから意味なさそうだねガラスのハートみたいのは

9

9. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 14:00
  • ID:Z.cQT78.0 #

生体組織を使ったサイボーグが出来るまでそんなに時間がかからなそうですね。

10

10. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 14:03
  • ID:WaVrmpX.0 #

※4
何かの動画で真っ白くてちょっと透けてる心臓を移植するの見た気がする
脱細胞化された心臓だろうけど、どの動画だったか…

11

11. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 14:03
  • ID:BKyuXtQi0 #

心拍数が上がるとどうなるんだろ
流石に運動はできないのかな

12

12. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 14:36
  • ID:TQfXlIfT0 #

身内に重い心臓病の患者がいるから、すごく期待する。
ホントに実現させて欲しいです。

13

13. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 16:32
  • ID:i8of82xh0 #

まずは、機能として最も単純ながら命に直結する心臓を再生臓器で作れたらいいな。
肝臓、腎臓、肺は難しそう。

14

14. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 16:49
  • ID:zffPJKIr0 #

未来は、フルーツ型の臓器とかに取り換える人とか現れそうだな

15

15.

  • 2019年05月16日 17:21
  • ID:9gDcVVHW0 #
16

16. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 17:36
  • ID:9A7xwbUS0 #

人体の何割くらいを人工物に置き換えれるんだろう?
血液が問題なく循環させれるならガス交換も肺じゃなくて機械で良くない?
消化吸収もスペース無駄だから高性能な人工血液や電気で動くようにすればよくない?
手足も義手義足の方が器用で出力が出るからいらなくない?
つまり首から下はほぼ生物である必要はなくない?
ところで脳よりAIの方が賢いし脳も要らなくない?人間要らなくない?
現時点では不可能でも将来の技術なら可能になることばかりだろう
器具による補助の否定派じゃないしナンセンスな話だが機械による生物パーツの代替ってこういう話になってくる宿命があるとも思うね
突き詰めれば命、人間の価値ってなんなんだろう?というSFでは手垢まみれの話

17

17. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 21:58
  • ID:rHO.Rt7H0 #

※10

血液が抜かれた状態の心臓だったと思います。
それを脱細胞かというならその状態だったかと。うろ覚えですいません

18

18. 匿名処理班

  • 2019年05月16日 23:34
  • ID:kQgQXCC30 #

※1
あのシーンには衝撃を受けました。その未来の技術に少しずつ近づいているかと思うと感慨深いものがあります。

19

19. 通りすがり

  • 2019年05月17日 00:50
  • ID:5HbaZmWV0 #

>>11
寿命の短い臓器なら簡単に交換が出来る事も理想の1つですね
人工肛門はプラスチックの蓋のような物だし
人間に蓋を縫い付けるぐらい事は無理では無い
車検の感じで気軽に部品交換も出来るような日が来るかも?

20

20. 匿名処理班

  • 2019年05月17日 05:15
  • ID:OhsdIFaL0 #

そのうち人間そのものを3Dプリンタで作れるようになったりな…。


ふーム、興味ブかいデスネ。

21

21. 匿名処理班

  • 2019年05月17日 21:06
  • ID:YfutAJSu0 #

臓器も重要だけど、髪の毛をだな…早く……

22

22. 匿名処理班

  • 2019年05月19日 11:19
  • ID:TQ71of8C0 #

※21
歯と目も…仲間にいれて…

23

23. 匿名処理班

  • 2019年05月20日 15:46
  • ID:kU932T5u0 #

本間血種が話題になる日も近いな

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