新しい研究：粘液基のバイオインクが肺組織の3Dプリントと成長を可能に

Tokyo肺疾患は毎年世界中で数百万の命を奪っています。現行の治療法はあまり効果的ではなく、動物を用いた研究も必ずしも有益とは言えません。科学者たちは現在、粘液から作られた特別なインクを用いて3Dプリントで肺組織を作る方法を開発しました。これはACS Applied Bio Materials誌で報告されており、新たな方法が肺に関する持続的な問題の研究と治療の向上に役立つ可能性があります。

多くの人が肺の病気のために移植が必要ですが、ドナーの臓器は十分にありません。薬は症状を抑えるのに役立ちますが、慢性閉塞性肺疾患や嚢胞性線維症のような病気を治すことはできません。新薬の試験がげっ歯類で行われることも多いですが、それが人間の肺の病気にどのように影響するかを示すことは難しいです。

研究者たちは実験室で肺組織を育てる研究に取り組んでいます。一つの方法として3Dプリントがあり、適切なバイオインクを見つけることが課題となっています。アショック・ライチャー氏とそのチームは、細胞の接着と成長を助ける粘液の一部であるムチンを使用することで進展を見せています。

バイオインクの主な成分は、ムチン、メタクリル化ムチン（MuMA）、ヒアルロン酸、肺細胞です。

チームは、まずムチンとメタクリル酸無水物を混合してMuMAを作り出しました。次にヒアルロン酸を加えて粘性を高め、細胞の成長を促進しました。この混合物に肺細胞を加えました。この混合物を試験形状に印刷した後、青い光を照射してMuMAを硬化させました。これにより、細胞の生存を支える安定した吸水性のゲルが形成されました。

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ゲルには連結された穴があり、それを通じて栄養素や酸素が行き渡り、細胞が成長して肺組織を形成するのを助けます。この印刷された構造は体に安全で、通常の条件下でゆっくりと分解されます。これにより、これらはインプラントとして有用であり、足場が新しい肺組織に置き換わることができます。

この技術は、肺の3Dモデルを作成して病気を研究し、治療法を試すことができます。人間に近い肺組織を研究に利用することで、動物モデルに頼らずに肺疾患への対処法を大きく変える可能性があります。また、患者自身に合わせた肺組織を印刷することで、移植の拒絶反応を減少させる個別化医療にもつながるかもしれません。

このバイオインクにはムチンが含まれており、細菌と戦い、移植された肺組織の感染リスクを軽減します。ヒアルロン酸を加えることでインクが濃くなり、細胞付着が改善されました。これらの特性は効果的な組織工学にとって欠かせないものです。

研究者たちは、自分たちの研究がインドの科学技術省によって資金提供を受けたことを述べています。これは、医療向けバイオエンジニアリングに対する世界的な関心が高まっていることを示しています。研究が進展するにつれ、この手法は他の臓器移植や再生医療にも利用される可能性があります。

この研究は重要な進展を示しています。それは肺の修復と再生のための可能な方法を示しています。さらなる研究により、3Dプリントされた肺組織が実用化される可能性があり、慢性肺疾患を抱える人々に新たな希望をもたらすかもしれません。