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日本の研究グループが、3Dバイオプリント血管の有用性を実証。

人間由来の細胞から3Dバイオプリントした血管の有用性が、実験により確認されました。

慶應義塾大学、佐賀大学、九州医療センター、佐賀病院、京都府立医科大学、(株)サイフューズの共同研究です。

研究内容自体は、免疫不全のブタのモデル研究です。3Dプリントされた血管は、研究の中で重要な役割をにないました。

免疫不全のブタのモデルは、臓器移植のための研究です。
臓器移植やヒト細胞でつくられた再生臓器の研究分野では、ヒトに移植するまでに数多くの動物での移植試験が必須とされています。
しかし、ほとんどの実験動物には免疫とよばれる外来の異物を拒絶する体の働きがあるため、ヒト細胞で構成される臓器や人工臓器をヒト以外の動物に移植する異種移植には、なんらかの方法で免疫を回避する人為的な操作が必要となります。

現在、マウスやラットなどの小動物では、遺伝子操作などによって免疫不全状態となったモデルが開発され、広く医薬品開発に用いられています。しかし、ブタなどの大型の動物では、長期保存ができませんでした。

今回、研究グループは、外科的手法で免疫不全状態が調整できるブタモデルの開発を成功させました。その中で、バイオ 3Dプリンタでつくり上げたヒト細胞由来の人工血管の頸動脈静脈にバイパス移植を行い、最長20週の人工血管の開存と血管組織の再生を確認することができ、細胞製人工血管の有効性・安全性を確認しました。

出典:Nature研究論文 本研究で使用したヒト由来細胞の3Dバイオプリント血管

出典:Nature研究論文 本研究で使用したヒト由来細胞の3Dバイオプリント血管

 

人工血管を作製するために研究チームが採用している3Dバイオプリンティング法は、剣山法と呼ばれています。
剣山法による3Dプリントは、(株)サイフューズの独自技術です。
球状細胞の集塊が剣山配列の針によって先導されます。ある段階で、それらは針から取り除かれ、そして残った穴を閉じると組織の完全なサンプルが手に入ります。

この方法は、長年にわたりラットで試験された血管インプラント、ミニ肝臓モデルなどに使用されてきた。

この研究は、2019 年 5 月 21 日、総合科学雑誌である『Nature Communications』(オンライン版)に公開されました。

出典:サイフューズHP 剣山法によるバイオプリンティング

出典:サイフューズHP 剣山法によるバイオプリンティング

 

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