科学者たちは、業界標準より10～50倍速く、より大きなサンプルを印刷できる新たな3Dプリンティング技術を開発した。
これは、コンタクトレンズなどの製品作りに使われるハイドロゲルと呼ばれるゼリー状の素材を用いる。
この手法と素材は、組織工学における足場の作製にも有用である。
新たな3Dプリンティング手法により、等身大の人間の手を19分で作成できる。従来の3Dプリンティングでは6時間かかっていた。
研究者らによると、これは3Dプリンティングによる人間の臓器や組織の作製に向けた一歩である。
まるでSFのような光景だ。機械が浅い容器に入った半透明の黄色いゲル状の材料に浸かり、やがて等身大の手となるものを引き上げる。しかし、これは現実のものであり、研究者らによると、この生体技術は、ドナー臓器の不足により失われている数多くの命を、いずれ救える可能性がある。
「私たちが開発した技術は業界標準より10～50倍速く、これまで実現が非常に難しかった大きなサンプルサイズでも機能します」と、バッファロー大学の生物医学工学准教授で、この技術に関する論文の共同筆頭著者であるRuogang Zhao氏は述べている。論文は Advanced Healthcare Materialsに掲載されている。
本研究は、光造形法と呼ばれる3Dプリンティング手法と、ハイドロゲルとして知られるゼリー状の素材に基づくものであり、おむつ、コンタクトレンズ、組織工学における足場などの作製に用いられる。
後者の用途は、特に3Dプリンティングにおいて有用であり、研究チームは、この非常に高速かつ正確な3Dプリンティング技術を実現するため、その最適化に多大な労力を注いだ。
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フロンティア技術・イノベーションセンターは、科学者、政策立案者、ビジネスリーダーを結集し、新興技術とそれが現実世界にもたらす影響を見極めている。
協働と実験を可能にすることで、同センターは、研究から生まれたイノベーションを、世界が共有する課題に対応する実用的な応用へと転換する取り組みをパートナーとともに進めている。
「本手法により、センチメートル単位の大きさのハイドロゲルモデルを迅速に印刷することができる。従来の3Dプリンティング手法で一般的に見られる、環境ストレスに長時間さらされることによって生じる部品の変形や細胞の損傷を大幅に低減する」と、共同筆頭著者で産業システム工学准教授のChi Zhou氏は述べている。
研究者らによると、本手法は、血管網を内包した細胞の印刷に特に適している。これは、3Dプリンティングによる人間の組織や臓器の生産における中核となることが期待される新興技術である。
研究者らは本技術について仮特許を出願しており、その商業化に向けてFloat3D社というスタートアップ企業を設立している。
その他の共著者は、VA Western New York Healthcare System、Roswell Park Comprehensive Cancer Center、Syracuse University、バッファロー大学に所属している。
本研究は、アメリカ国立衛生研究所（NIH）傘下の国立生体医用画像・生物工学研究所、バッファロー大学工学・応用科学部、およびJacobs School of Medicine and Biomedical Sciencesの支援を受けた。
