富山大学ら、細胞含んだ3次元構造造形ができるインクジェット式バイオ3Dプリンター技術を開発

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富山大学は2017年12月12日、大阪大学と共同で、さまざまな細胞を含んだ3次元構造が造形できるインクジェット式バイオ3Dプリンターの技術を開発したと発表した。

インクジェット方式のバイオ3Dプリンターは、1細胞のレベルで細胞の位置を制御しながら造形ができることから、生体外でiPS細胞やES細胞から分化誘導させた細胞などを使って、組織や臓器を構築するための重要な技術として期待されてきた。しかし、使用するインクが細胞に対して穏和に作用し、かつ早く固まる必要があることから、利用できるインク材料が限られている。このため、ヒアルロン酸やゼラチン、キトサンなどの再生医療分野で有用性が認められている材料などが使用できないという課題があった。

今回の研究では、上記のような材料に西洋わさびに含まれる酵素を作用させることで、瞬時に固まってゼリー状になる性質を付与した複数のインクを開発。細胞を分散させたこれらのインクを、この酵素反応で素早く固めながら1滴ずつ積み重ねて立体構造物を造形することに成功した。細胞の増殖に適したインクを使用することで、細胞の生存をほとんど損なうことなく、さらに細胞が伸びて増殖することも確認できた。

今回の研究により、バイオ3Dプリンターで複数のインクカートリッジに別々の細胞とインクを充填して使用することで、実際の組織や臓器のように血管の周辺に別の細胞が存在するような複雑な構造物を造形できるようになることが期待されるという。

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