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3Dプリンティングと再生医療でブレイクスルー

November, 2, 2017, Wuhan--華中科技大学(HUST)先端バイオマテリアル&組織工学センターが開発した3Dプリントバイオマテリアルを使うことで、骨軟骨欠損再生における最新の進歩がBiomaterials誌に発表された。
 研究成果は次の3点である。まず、独立したIPを持つバイオマテリアルに特化された3Dプリンティングの報告、次に3Dプリンティング技術で、骨軟骨ユニットを真似た複雑なスカフォールドの構築、3番目に生体模倣スカフォールドが複雑な骨軟骨欠損を再生できること、これには生体細胞や成長因子のプリセットは不要。この点は最も重要。生体細胞や成長因子のない製品は、FDAやCFDAの認可を受けやすく、技術の迅速な変革の基礎となる。
 10年以上前、3D製造の波がまだ形成さていなかった頃、Zhang Shengmin教授のチームは、世界の科学・技術発展のトレンドを積極的に捉えようとしており、先行的にバイオメディカルアプリケーション向けに3Dプリンティング技術の研究を立ち上げた。3Dプリンティング向けの特殊バイオマテリアルにおける一連の重要IP(知的所有権)を確立した。3Dプリンティングの歴史で、HUSTの迅速なプロトタイピングチームは、この分野で先導的地位を築いた。特に大規模製造装置と複雑なパーツの分野である。また、多くの創造的貢献もしている。とは言え、3Dバイオプリンティングの分野では、世界的に大きなブレイクスルーはなかった。
 バイオマテリアルに特化した適切な3Dプリンティングが欠如していることが技術的ボトルネックになって3Dバイオプリンティングの発展を阻害していることが研究により明らかになった。レーザプリンターのトナーに相当する、バイオトナーが、3Dバイオプリンティング分野に格別欠乏している。生体組織と生体系の微細構造と高秩序の階層的特性にヒントを得て、研究チームは一連の「マイクロ/ナノバイオブリックとマイクロスフィア」、「バイオインク」および関連の製造技術を提案し開発した。これらは、20以上の中国の特許が認められている。これらのマイクロスフィアとマイクロ/ナノ構築ユニットは、さらに生体細胞、薬剤および成長因子を持つことができる。現在、研究チームが開発したバイオマテリアルに特化した一連の3Dプリンティングは工業的に転換され、量産が達成されている。
 これらの発明や変革をベースにして研究チームは、バイオマテリアルに特化した3Dプリンティングの先駆的基礎研究で重要な進展も成し遂げており、成果はACS Nanoに発表されている。
(詳細は、www.hust.edu.cn)