ノートルダム大学の研究者、3Dプリント血管ネットワークを創出

3Dプリント血管の重要性

アメリカでは、10万人以上が臓器移植の待機リストに載っており、ドナー臓器の深刻な不足が浮き彫りになっています。患者自身の細胞を使用して臓器を3Dプリントできる能力は、この不足を緩和するだけでなく、臓器拒絶のリスクを最小限に抑えることも可能です。

血管ネットワークの課題

臓器のバイオプリンティングにおける大きな障害の一つは、特に細胞に酸素や栄養を供給するために不可欠な毛細血管を含む複雑な血管ネットワークを正確に再現することです。ノートルダム大学の教授であるヤンリャン・ジャンによれば、これらの血管の正しいスケールと完全性を達成することは大きな課題であるとされています。

革新的な印刷技術

この問題に対処するため、ノートルダム大学のチームは2つの先進的な印刷技術を組み合わせました。最初は押出し技術で、実際の組織を模した柔らかい足場を作成します。次にエアロゾルジェット印刷（AJP）を使用して、足場内に薄いゼラチンの糸を配置し、取り除くとチャンネルが形成されます。この方法により、チャンネルのサイズを正確に調整でき、人間の毛細血管に見られる自然な変動を模倣することが可能です。

研究者たちはまた、印刷パラメータを自律的に最適化するために機械学習を取り入れ、望ましい血管構成の開発における効率と精度を向上させました。

将来の応用

生きた内皮細胞を支持できるこれらのネットワークの成功した創出は大きなマイルストーンです。これらのバイオプリント構造は再生医療や薬物テストに利用され、個別化医療の進展につながる可能性があります。

今後、ジャンはハーバード大学との共同研究において新たな資金を確保し、完全に機能する臓器を生産できるインテリジェントなバイオプリンターの開発を目指しています。