credit:Wiley-VCH GmbH, Weinheim

　一軒家やら人工肉やら、様々なものを作れる3Dプリンターは、生体組織の領域にも生かされている。

　これまで、角膜や血管、人工皮膚などを作ることには成功してきた。一方で骨はただの生体組織ではなく、そこに無機物が混ざっているために、印刷の難易度が増す。

　今回、オーストラリアの研究グループは、周囲の細胞を取り込むセラミックインクを使うことで、その難題に挑んだ。いずれは人体に直接3Dプリントして骨折を治せるようにもなるかもしれないそうだ。
・液体で満たされたところで固まるインク

　欠けた骨を修復するには、自分の骨を移植する「自家骨移植」という治療法がある。しかしこの治療は感染のリスクが高いうえに、修復部位が大きすぎる場合には使えないという欠点があった。

　ニューサウスウェールズ大学のグループが開発したのは、無害かつ人体のような液体で満たされた場所にも印刷可能で、しかも骨の構造と似たような形状に固まってくれる3Dプリンター用のインクだ。

　インクはリン酸カルシウムをベースにしたもので、常温ではペースト状になる。しかしゼラチンなどの溶液に注入されると化学反応が起こり、まるで本物の骨組織のような多孔質のナノ結晶構造に固まってくれる。


Scientists use a novel ink to 3D print ‘bone’ with living cells

・人工骨内で細胞が増殖

　『Advanced Functional Materials』（1月20日付）に掲載された論文では、造骨細胞をはじめとする人間の細胞が混ぜられたゼラチン内に3Dプリントされた、小さな骨構造が紹介されている。

　37度に温められたゼラチンに注入されたインクは、周囲の細胞を組み込みながら骨の構造に固まる。それから数週間すると、組み込まれた細胞が付着して、増殖したとのことだ。

　印刷には細い針のような専用設計のノズルを使う。だがそれ以外の部分は市販の3Dプリンターなので、たとえば実際の治療にあたっては、ポータブルタイプの3Dプリンターを手術室に持ち込むといったこともできるそうだ。


credit:Wiley-VCH GmbH, Weinheim

・医療や研究などさまざまな応用可能性　

　3Dプリントされた骨は、骨折やがんの治療だけでなく、骨の病気の研究や薬のスクリーニングなど、さまざまな用途が考えられるという。

　研究グループは目下、より大きくプリントする方法を開発している。さらに、実際に傷を治すことができるかどうか確かめるために、動物実験も開始したそうだ。

　いずれは医師と協力して、当局への許可申請手続きを進め、医療の現場で使えるようにしたいとのことだ。

References:spectrum / 3dprint/ written by hiroching / edited by parumo