埋め込み押出成形によるバイオプリンティングの革命

健康 -EmVP は、細胞の複雑な構造とパターンをミクロスケールとマクロスケールの両方で複製するという課題を克服します。

科学者は、埋め込み押出容積印刷 (EmVP) と呼ばれる画期的な技術を導入しました。 この技術はバイオプリンティングの課題を克服し、生理学的に関連したモデルを作成します。 概念実証として、EmVP は合成生物学にヒントを得た細胞間コミュニケーション モデルの作成に適用されています。 研究チームは、その結果を『Advanced Materials』誌に発表しました。

EmVP 技術は、押し出しバイオプリンティングと層のない超高速ボリュームバイオプリンティングを組み合わせたもので、複数のインクまたはセルタイプの空間配置を可能にします。 この革新的な方法は、生理学的状態によく似たモデルの作成を妨げてきた、ミクロスケールとマクロスケールの両方で細胞の複雑な構造とパターンを正確に複製するという限界に対処します。

主にユトレヒト大学の国際研究者チームによって開発された EmVP は、バイオプリンティングと、医学研究やその他の産業におけるその応用に革命をもたらす可能性を秘めています。 この技術は、合成生物学にインスピレーションを得た複雑な細胞間コミュニケーションモデルの作成に適用され、再生移植片の作製、人工生命システムの開発、および（代謝）疾患モデルの進歩に新たな道を提供することに成功しています。

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EmVP 技術の具体的な応用の 1 つは、EmVP に関与した研究者の 1 人である Dieuwke De Vos の論文で実証されているように、ニューラル ネットワークの in vitro モデルの開発です。 デ・ヴォス氏と彼女のチームは、懸濁押出ベースのバイオプリンティングを使用して、パーキンソン病を研究するためのニューラル ネットワークの 3D in vitro モデルを確立しました。パーキンソン病は世界中でますます多くの人々が罹患し、中枢神経系細胞の機能不全を引き起こし、震えを引き起こします。剛性、バランスの問題、剛性。

パーキンソン病を研究するための従来のモデルには、単純化された 2D モデルや動物モデルが含まれますが、どちらもヒトの疾患を再現するには限界があります。 EmVP 技術を使用すると、パーキンソン病を研究するための 3D 人間の脳組織のプリントが可能になり、影響を受けた組織をより正確に表現し、薬物検査や個別化医療アプリケーションに新たな機会を提供します。

EmVP 技術を開発するために、研究チームは、光ベースのボリュームバイオプリンティング用のバイオ樹脂 (μResins) として使用される光応答性マイクロゲルを作成しました。 これらのμResin は、細胞のホーミングと自己組織化のための微多孔質環境を提供し、血管細胞、間葉細胞、神経細胞を含む複数の幹/前駆細胞の分化を促進します。

ゼラチンベースの微粒子の機械的および光学的特性を調整することにより、研究者らはそれらを懸濁押出印刷の支持浴として使用することができました。 このプロセスには、生きた細胞を含むバイオインクを支持槽に印刷することが含まれており、印刷された構造の崩壊を防ぎ、細胞の位置を維持します。 EmVP 技術を使用すると、複数のインクとセル タイプを含む高解像度のフィーチャを迅速に作成できるため、従来のバイオプリンティング方法に比べて利点があります。

埋め込み押出容積プリンティング (EmVP) 技術の導入により、バイオプリンティング技術が大きく前進し、複数のインクとセルタイプを使用した複雑な 3D 構造の作成が可能になります。 生物学的機能を備えた再生移植片の製造、人工生命システムおよび（代謝）疾患モデルの開発におけるその潜在的な応用は、医学研究およびバイオプリンティング業界全体に新たな可能性をもたらします。

EmVP は引き続き改良され、さまざまな研究分野に適用されるため、パーキンソン病などの疾患の研究や個別化医療の開発に対するその影響は増大すると予想されます。 生理学的に関連したモデルを作成するこの技術の能力は、さまざまな病状の理解と治療において大きな進歩をもたらし、最終的には患者の転帰と生活の質を改善する可能性があります。