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生きた細胞内に 3D プリントされたゾウが生物工学のブレークスルーを示す

生物工学の発展は、現実と SF の間を行き来し続けています。 CRISPR-Cas システムによる遺伝子編集や、シャーレ内での機能するオルガノイドの成長からマイクロチップ上の脳細胞に至るまで、科学者は最先端の発明で私たちを驚かせ続けています。今回、スロベニアのリュブリャナにあるヨジェフ・ステファン研究所の凝縮物物理学科の研究者らは、生きた人間の細胞内の微細構造を3Dプリントする方法を初めて確立した。この技術の詳細と多用途性を実証するために、彼らは細胞の内部に小さな象を、他の微細な幾何学的オブジェクトや細胞標識用のバーコードと並べて印刷しました。彼らの研究では、 先端材料、研究チームは、生きた細胞の内部に構造を直接印刷できること、そして異物が含まれているにもかかわらず細胞が生存し続け、分裂を続けることを実証しました。この概念実証実験は、細胞に直接組み込まれた顕微鏡の機械やデバイスがどのように機能するかをより深く理解し、さらには細胞の特性を進歩させる道を開く可能性があります。「私たちの方法は、生きた細胞を内側から操作する新しいツールを提供し、その機械的および生物学的反応を研究するための新しいアプローチを可能にします」と、研究の共著者であるヨジェフ・ステファン研究所の研究者マルシャ・ムル氏はプレスリリースで述べた。続きを読む：CRISPRは史上初の個別化遺伝子編集療法でその約束を果たす細胞生物学のための微細構造の 3D プリンティング3D プリンティング技術は 1980 年代に登場しましたが、世界中で注目を集めたのはここ 10 年間で、現在では自宅に 3D プリンターを所有している人もいます。民間の取り組みに加えて、3D プリンティングは複数の産業や科学分野で不可欠なツールとなっています。生物学では、3D プリンティングは主に顕微鏡スケールで実施されます。印刷オブジェクトの正確な解像度を達成するために、技術者は二光子重合 (TPP) を使用します。この技術では、技術者が感光性樹脂を精密レーザーで処理し、最小サイズ 100 nm のオブジェクトを生成します。研究者はすでにこの技術を使用して、組織の治癒をサポートする小さな足場や物体を印刷し、その後細胞に埋め込みましたが、生きた細胞内に直接印刷しようとした人は誰もいませんでした。したがって、スロベニアの研究チームは、無数の用途に使用できる革新的な細胞内生物工学ツールの基礎を築く機会があると考えました。生きた細胞内での 3D プリント 研究者らは、生きたHeLa細胞（無限に分裂することができ、生物医学研究で非常に人気のあるヒトのがん細胞）でその技術をテストした。彼らは、生体適合性フォト樹脂の液滴をセルに挿入し、レーザーを使用して樹脂を所望の 3D 形状に重合させました。変形しなかった樹脂はゆっくりと溶解し、重合構造は細胞内に残りました。この技術を使用して、チームは、細胞にラベルを付けるためのバーコード構造、ウッドパイルのような、その他の幾何学的形状を含むさまざまな構造を印刷しました。注目すべきことに、彼らは10マイクロメートルの象を印刷することができ、この技術の印象的な詳細を示しました。生きた細胞内での 3D プリンティングの実証に初めて成功した後、チームは、オブジェクトが細胞の生存率にどのような影響を与えるかを確認したいとも考えました。彼らは、細胞がどのように構造を内部に保持し、それらを拒絶しなかったかを報告しただけでなく、細胞がどのように生存し続け、さらには分裂し、その物体を娘細胞の1つに受け渡したかについても報告した。将来の生きた細胞のアップグレードこの技術の初期段階にもかかわらず、この概念実証実験は何が可能であるかを実証し、生体力学、バイオエレクトロニクス、さらには標的薬物送達における新たな応用につながる可能性があります。研究者はいつか、生きた細胞の中に小さな機械やデバイスを印刷して生物学的機能に関する知識を拡大したり、高度な能力を備えたサイボーグのような細胞を作成したりして、現在知られている自然の限界を超えて細胞工学を拡張する技術を開発できるかもしれない。続きを読む: キノコは将来のコンピューターの金属に取って代わる可能性があります — そして自宅でコンピューターを構築できるかもしれません記事の出典Discovermagazine.com のライターは査読済みの研究と質の高い情報源を記事に使用し、編集者は科学的な正確さと編集基準をレビューします。この記事で使用した以下のソースを確認してください。 #生きた細胞内に #プリントされたゾウが生物工学のブレークスルーを示す