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2025-12-15 07:53:00
ENGINEERINGNET.BE – 3D バイオプリンティングは、実験室で人間の組織を複製する可能性を提供します。
しかし、現時点では、印刷されたセルを開発中に追跡および制御する方法が不足しています。
このため、本当に自然の構造に似た組織を作成することが困難になります。印刷された組織の成長と組織を観察し、影響を与える方法をよりよく学ぶことで、損傷した組織の修復、新薬のテスト、さらには臓器全体の交換に近づくことになるでしょう。
2020 年に ERC Starting Grant を受け取った後、ユトレヒト大学および UMC ユトレヒトのリカルド・レバト准教授と彼のチームは、これらの問題に対処する画期的なテクノロジーを開発しました。 GRACE は、生体組織を印刷し、継続的に検査し、さらにデザインする新世代 3D バイオプリンターです。
印刷中、GRACE は高度なレーザー イメージングを使用して、細胞がどのような動作をしているかを確認します。次に、プリンターは AI を使用して、細胞周囲の血管ネットワークを正確に設計するなど、細胞環境の構造や調整に関する選択を行います。つまり、プリンターは、いわば独自の目と脳を持っています。
約 230 万ユーロの新しい ERC Consolidator Grant により、Levato はこの技術を医療への応用に向けてさらに前進させることができます。
これを行うには、研究者はまず、印刷された細胞がどのように成長し、変化し、組織化されるかをよりよく理解する必要があります。成熟と呼ばれるこのプロセスは、細胞が実際の臓器のように動作する安定して機能する組織に成長するかどうかを決定します。
SMART-AGENT と呼ばれるこのプロジェクトで、Levato のチームは 3 つの目標に取り組んでいます。まず、プリンターにはさまざまな種類の細胞を認識して重要な情報を収集する機能が備わっており、印刷中にプリンターが賢明な判断を下せるようになります。
第二に、研究者らは、光制御合成生物学と光遺伝学を通じて、遺伝子やタンパク質の活性に影響を与え、細胞の挙動を直接制御する方法を開発している。
最後に、チームは、本物の膵臓と同じようにホルモンを放出する灌流ヒト膵臓モデルを作成して、この技術をテストします。このようなモデルは、膵臓の研究や新しい糖尿病治療法をテストするための強力なツールです。
「そのようなモデルを実現できると確信しています」とレバト氏は言う。 「しかし、私たちの目標はさらに先にあります。私たちは、細胞の成長と発達を積極的に導く3Dプリンターによってサポートされる、あらゆる種類の血管組織の生産のための段階的な計画を開発したいと考えています。」
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