生物工学者によると、3Dプリント素材向けの「バイオインク」は、体内の損傷した組織を修復または置換するために人間の組織を育てる足場として機能する可能性がある。
生体工学組織は、再生医療、精密医療、個別化医療、製品開発、基礎研究において有望視されている。特に、組織を育てるための足場、つまり一時的な構造体として機能しうる生体材料の3Dプリンティングの登場により、その可能性が高まっている。
ヒアルロン酸は、体内の多くの組織に存在する天然の分子であり、カスタマイズされた足場の作製に理想的な多くの特性を備えているが、必要な耐久性に欠けている。研究者らは、ヒアルロン酸とポリエチレングリコールの改変版を用いて、化学反応によって強度を獲得し、足場として機能するゲルを形成した。足場。
「インクジェットプリンターのインクの色の代わりに、細胞が増殖、分化し、足場を適切な組織へと再構築するのに適した特性を持つ混合物にしたいと考えています」と、ラトガース大学ニューブランズウィック校工学部で生物医学工学科の学科長を務める教授であり、責任著者のデイビッド・I・シュライバー氏は述べている。「私たちは、ゲルの硬さと、細胞が付着できる足場の結合部位に注目しています」
国立衛生研究所によると、体内の細胞群は一般的に独自の支持構造、すなわち足場を形成するが、科学者はタンパク質、プラスチック、その他の材料からこれらを構築することができる。
ラトガース大学で博士号を取得した筆頭著者のマディソン・D・ゴデスキー氏とシュライバー氏は、ヒアルロン酸とポリエチレングリコールを3Dプリンティングの基本的な「インクカートリッジ」として用いるシステムを構想した。このシステムには、異なる細胞や、細胞の結合部位となるリガンドを含む他のインクカートリッジも備えられる。このシステムは、目的とする組織の種類に応じて、適切な硬さ、細胞、リガンドを備えたゲル足場を印刷する。
「硬さと結合部位はいずれも、細胞にとって重要なシグナルとなります」とゴデスキー氏は述べている。「私たちの研究が以前の研究と特に異なるのは、インクの組み合わせによって硬さとリガンドを独立して制御できる可能性がある点です」
この研究は、学術誌Biointerphasesに掲載されている。
