iStock-1089684166_e
Elen11

 3Dプリンターは今や欠かせないものとなった。食品はもちろん住宅に衣服、マウスの卵巣までも印刷できてしまう。

 そして10年後、人間の臓器が宇宙でプリント製造される未来がやってくるかもしれない。

 人間の内臓を作るなら、重力で押し付けられる地上よりも微重力空間の方がずっと好ましいらしいことが判明したのだ。
スポンサードリンク

宇宙空間の方が3Dプリント臓器製造が適している理由


 医療の分野で3Dプリンターが採用されるようになったのはごく最近のことだ。これまで、初歩的な血管・骨・各種生体組織といったものが、人間の細胞などで作られたバイオインクで印刷されてきた。

 またミニ肝臓や肺状の袋といった、シンプルな内臓も作られている。とはいえ、こうしたプリントモデルをきちんと直立した状態で維持するのは、今の段階ではまだまだ難しい。

 じつは最近、そうした内臓作りには地球はあまり理想的な環境でないことが分かってきた。

 地上では常に重力がくわわるので、成長中の繊細な内臓を押しつぶしてしまう。だからこそ、内臓の周囲に足場のようなものを作り、それを支えるのだが、それは血管を弱らせ、きちんとした成長や機能を阻害することがある。

 だが、低軌道の微小重力下ならば、軟組織はそれを支える足場などなくても、自然にきちんとした形状を維持することができる。

iStock-1038989298_e
Scharfsinn86/iStock

世界初の宇宙専用3Dプリンター


 そこで「テックショット(Techshot)社」と「エヌスクリプト(nScrypt)社」が共同で開発した世界初の内臓専用3Dプリンターが「3Dバイオファブリケーション・ファシリティ(BFF)」だ。

 2019年7月にスペースXのロケットで国際宇宙ステーション(ISS)へ向かって飛び立ったそれは、宇宙空間で人体組織を印刷するよう設計されており、バイオインクで髪の毛よりも薄い複数の層を作ることができる。ちなみにお値段は770億円ほどだ。

 現在、BFFが取り組んでいるのは、厚みのある心臓組織を作り、それを地球に持ち帰るというプロジェクトだ。

 各層が厚みを増すほどに、それらが効果的に成長するかどうか不確かになってくる。いかにしてしっかり形を保ったまま地上に送り届けるのか、そこが研究者の腕の見せ所だ。

0_e3
NASA / Techshot

パンケーキのように内臓を調理


 テックショット社のリッチ・ボーリン氏によれば、BFFの内臓印刷はパンケーキの調理に似ているという。

 まず宇宙に滞在するスタッフは、地球から送られてきた細胞でバイオインクの”パンケーキ・ミックス”を作り、これを注射器のような器具に入れてBFFにセットする。

 さらにバイオリアクターが内蔵されたカセットもセットする。これは組織が健康に成長するために必要なシステムで、栄養補給や排泄のような機能を担う。

 ポンプ圧、内部温度、照明、印刷速度といったパラメーターを設定したら、いよいよバイオリアクターの中で印刷を開始。形状の複雑さに応じて、一瞬から数時間で印刷が完了する。

 仕上げに、「先端宇宙実験プロセッサー(ADSEP)」なるもので、印刷物を12〜45日かけて”調理”する。これは、印刷された組織が地球への帰路に耐えられるよう硬化させるための処理だ。
 
 こうして完成した内臓が地球に送り返される。


Techshot BFF b roll and sound bites

内臓のバイオプリント競争


 なお、人間の内臓を宇宙で作ろうと考えているのは、テックショット社だけではない。

 たとえばロシアのバイオテクノロジー研究所「3Dバイオプリンティング・ソリューションズ」が同じようなプロジェクトを進めている。

 だが、こちらはBFFのようにバイオインクで層を重ねる手法ではなく、磁気ナノ粒子を利用する。電磁石で磁場を作り出し、そこに組織を浮遊させながら狙った構造に形成するという、なんだかSF映画のような手法で、先月、ISSで第一号となる骨組織の作成に成功している。


Видео эксперимента с нашим принтером ORGAN.AVT

法規制・コスト・健康など、実用化へ向けた課題は山積み


 だが宇宙で臓器を製造する為には数々の壁が立ちはだかる。努力が実り、首尾よく宇宙の3Dプリンターできちんと機能する人間の内臓を作れるようになったとしても、それは地上に存在するいくつもの法規制に縛られることだろう。

 こうした法規制への対応はテックショット社にとっても初めての挑戦であり、たとえばアメリカで認可を得るには少なくとも10年はかかるだろうと同社は見積もっている。

 また法規制だけではなく、社会的な抵抗にも直面するかもしれない。

 コスト面での問題もある。最先端の科学技術には付き物であるが、3Dプリント内臓はそう気軽に手にできるものではないかもしれない。

 テックショット社によれば、生涯飲み続けねばならない免疫反応抑制剤や人によって複数回移植手術を受けるコストを考えれば、宇宙で印刷する内臓は、人間のドナーから摘出される内臓よりも安上がりであってもおかしくないという。

 しかし現時点で、BFFの印刷プロセスが実際にどのくらいの期間になるのかはっきり伝える資料がないために、本当のところは何とも言えない。

 さらに細胞を操作する過程で突然変異が引き起こされるリスクもある。そうなれば改変幹細胞が移植を受けた人の体内でガン化することもあり得る。

iStock-1155311314_e
designprojects/iStock

ますます広がる宇宙空間を利用したビジネス


 だが宇宙で臓器を作るというこのビジネスは期待されている。3月に行われる次回のテストが終われば、BFFは軟骨・骨・肝臓組織などの印刷を計画する他の企業や研究所に貸し出される予定だ。

 また実験プロセスをスピードアップするために、軌道上で細胞を作る細胞工場が建設されている。これが完成すれば、地球・宇宙間の細胞の受け渡しを減らすことができるだろう。

 ここ数年、ISSはいくつもの商業ベンチャーを受け入れてきた。そうしたベンチャーによる宇宙での実験は4、50年前に比べればきわめて多くなった。

 最近までは衛星通信と遠隔観測技術が実験の主なテーマだったが、このところは製薬に対する関心も高まっており、医療技術を改善する舞台として宇宙が注目を集めているそうだ。

References:Space might be the perfect place to grow human organs | Popular Science/ written by hiroching / edited by parumo
あわせて読みたい
NASAが国際宇宙ステーションの商用利用を許可。民間人の「宇宙旅行」が実現可能に。宿泊費用は一泊380万円ほど


宇宙で1年暮らすと大便はどう変わる?腸内細菌は?NASAの宇宙飛行士、スコット・ケリーさんの場合


筋肉を強化したマイティー・マウスが宇宙から地球に帰還(NASA)


平熱が1度上昇する。宇宙に長期滞在した宇宙飛行士に生じる「宇宙熱」とは?(ドイツ研究)


国際宇宙ステーションは居心地がいいのか?閉所恐怖症にとっては悪夢のような場所であることが判明

この記事に関連するキーワード

キーワードから記事を探す

この記事が気に入ったら
いいね!しよう
カラパイアの最新記事をお届けします
この記事をシェア :    

Facebook

コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 20:37
  • ID:vaqAaLsO0 #

昔ポリスノーツでみたわ
死体の保管も月が最適とか

2

2. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 20:41
  • ID:Ev4.OJWc0 #

1)宇宙で臓器プリントアウト
2)他の部分も作れるんじゃね?
3)骨格から何から何までプリントアウト
4)初のプリントアウトされた人体完成
5)地上に連れて来た
6)重力に逆らえずスプラッタな展開に
というB級ホラー映画が数年以内に出てきたりして。

3

3. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 20:46
  • ID:Kso0oIAG0 #

大型サーバーみたいなバカでかいコンピューターで月面着陸だとか弾道計算してた頃には、
今みたいなスマホやノートPCのことなんて想像もつかんかっただろうとはいえ。
この宇宙産臓器が、医療で普通に流通する未来なんて想像もつかんな。

いつかは、バックトゥザフューチャー2のドクみたいなアンチエイジングが一般化するんだろうか。

4

4. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 20:55
  • ID:.2u22QH50 #

宇宙まで出張してまた持って帰って来るのと
局所的にでも陸で重力を軽減する仕組みを作るのとどっちが低コストかだ

5

5. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 21:08
  • ID:LpyLYxr90 #

多くの動物は発生初期に水中や羊水中など疑似的な低重力環境で育つから無重力空間が臓器培養に適しているというのはさもありなん。しかし宇宙線が突然変異発生率を高めたりしないか気になる。

6

6. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 21:32
  • ID:4bHKVsvg0 #

地上でクローン作る方が安上がりな気がする
まぁ、クローンの内臓取っちゃうから
倫理的に🆖だけど

7

7. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 21:34
  • ID:AR1eIDW80 #

じゃあ次は転送装置で患者の体内に人工臓器を転送させる技術を

8

8. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 21:56
  • ID:SGKKVELm0 #

※5
でも宇宙線暴露による遺伝子破壊対策に成功すれば
ウィルス侵食やコピーエラーにも強い細胞が作れるかもしれない

9

9. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 22:04
  • ID:.2u22QH50 #

※2
宇宙で産まれたプリント人が自己複製して地球へ侵略しに来てアメリカ大ピンチ
後半に「そうだあいつらの弱点はきっと重力だ!」で主役たちが重力ビームで世界を救うストーリー

10

10. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 22:15
  • ID:Lr3YWcGT0 #

微重力環境は地球上でも出来るやん
宇宙ビジネスの口実作りかよ

11

11. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 22:18
  • ID:.2u22QH50 #

「なんだよ調子悪いと思ったらこの内臓宇宙産かよ、安物は駄目だなやっぱり」みたいな会話が日常になる近い未来

12

12. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 22:30
  • ID:D7z44MqU0 #

昔ドクターKにあったな……地球の重力じゃできないから、宇宙に飛んで手術したっての

13

13. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 22:39
  • ID:vOrFhgqk0 #

なんとなく地球人を名乗りづらくなるな

14

14. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 22:56
  • ID:swesWqOD0 #

コストが嵩みそうな。やっぱり人体についてる臓器が一番いいのかね?
……それだと、貧困層が自前の臓器を売って安い人造臓器に変えて口糊をしのぐディストピアができそうな

15

15.

  • 2020年02月04日 23:21
  • ID:LzD.H7v60 #
16

16. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 23:41
  • ID:4bHKVsvg0 #

>>7
まず自分の体内に有り余る皮下脂肪を
体外に転送して欲しいわ
そして、頭髪がお淋しくなっている方には
転送技術で体毛を頭部に…

17

17. 匿名処理班

  • 2020年02月05日 01:04
  • ID:0mKZlV3a0 #

無限のコズミックエナジーを秘めた、神秘の世界だからね。(フォーゼ脳)

18

18. 匿名処理班

  • 2020年02月05日 01:27
  • ID:xk.eil600 #

※5
それじゃあ生理食塩水を満たした中でプリントアウトすれば無重力は必要なくなる?

19

19. 匿名処理班

  • 2020年02月05日 04:45
  • ID:AuUeCNVD0 #

iPS細胞「おっす!おっす!」

20

20. 匿名処理班

  • 2020年02月05日 10:24
  • ID:xk.eil600 #

※14
貧困層は体内で臓器を育てて売るって方がSFチックでいいんじゃない?
「心臓を2つあるから1つ売るよ」とか「腎臓を5個育ててんだ」「眼球を…」「鼻と耳を…」
アレな感じが好きなマンガ家がいそうだ

21

21. 匿名処理班

  • 2020年02月05日 12:04
  • ID:rI.XmUjh0 #

ここでもスペースX… 本当にイーロンマスクは次世代の旗手なんだね

22

22. 匿名処理班

  • 2020年02月05日 13:15
  • ID:FhgyMXRI0 #

>>4
つ⌒ 軌道エレベーター

23

23. 匿名処理班

  • 2020年02月05日 17:30
  • ID:nWMBR1dv0 #

理屈はわかるが、重力のかかる地上でも胎児は発生できているではないか・・・
まずなぜ胎児が重力下であっても発生できるのかを研究するべきでは?
もしかすると水中内で作成するのが最適ということになるかもしれないのでは?

24

24. 匿名処理班

  • 2020年02月07日 22:51
  • ID:I0yY4AYh0 #

なんでもいいから腎臓を早く頼む

お名前
スポンサードリンク
記事検索
月別アーカイブ
スマートフォン版
スマートフォン版QRコード
「カラパイア」で検索!!
スポンサードリンク