科学者たちが損傷した気管を修復するために軟骨を3Dプリント

科学者たちが損傷した気管を修復するために軟骨を3Dプリント。

フェインスタイン医療研究所の研究者たちは、MakerBot Replicator 2X Experimental 3D Printerを使用して気管の修復または置換のために設計された軟骨を作成することで医療のブレークスルーを達成しました。

ホフストラ北岸-LIJ医学部の博士課程の候補者であるゴールドスタイン氏は、過去1年間、北岸-LIJ健康システムの外科医チームと共に、3Dプリントと組織工学が気管の修復および置換に使用できるかどうかを調査してきました。気管の損傷は腫瘍、気管内挿管、鈍的外傷、その他の怪我によって引き起こされる可能性があります。気管の狭窄や弱さが発生することがあり、修復が難しいことがよくあります。

研究者たちは、3Dプリントと組織工学という2つの新興分野を組み合わせました。組織工学は他の種類の工学と似ていますが、物を作るために鋼鉄やコンピュータコードを使用する代わりに、皮膚、筋肉、または軟骨からの生きた細胞が原材料となります。彼らはまた、軟骨を作る方法を知っています。それは、軟骨細胞と呼ばれる細胞の混合物、彼らに栄養を与えるための栄養素、そしてそれをすべてまとめるコラーゲンから成ります。その軟骨を鼻や気管の形にするのは別の問題です。そこに3Dプリントが登場します。3Dプリンターは、スキャフォールディングを構築でき、それに軟骨細胞とコラーゲンの混合物を覆い、その後軟骨に成長します。

トッド・ゴールドスタインは「気管や気道を作ることは未踏の領域です」と述べました。

ゴールドスタインはさらに「それは咳、くしゃみ、その他の圧力の変化に耐えられるだけの剛性が必要ですが、首が自由に動くことを許すだけの柔軟性も必要です」と付け加えました。

ゴールドスタインは別の報告でも「3Dプリントを使用することで、外科医がすぐに検査できる3Dプリントされたスキャフォールディングを構築でき、私たちはリアルタイムでデザインを修正するために一緒に作業できました」と述べました。

研究者たちは、価格が2,499米ドルでデスクトップに収まるサイズの手頃でアクセス可能なMakerBot Replicator 2X Experimental 3D Printerを使用しました。

サンディエゴで開催された胸部外科医協会の年次総会で発表された研究の結果は、3Dプリントされた気管または気道セグメントがインキュベーター内で4週間持続したことを示しています。

「細胞は3Dプリントプロセスを生き延び、分裂を続け、気管軟骨細胞に期待される細胞外マトリックスを生成しました」とゴールドスタインは述べました。

言い換えれば、彼らは気管の軟骨のように成長していました。