研究・医療用途の3D足場、ハイドロゲル、 インプラント開発のための ハイブリッド3Dナノファブリケーション技術

取り組んでいる課題

現在までのところ、神経や脊髄の損傷に対する有効な治療法は存在していません。有 望な新しいアプローチの一環として、幹細胞と人工足場を組み合わせた治療法が有望 な結果を示しています。しかし、このアプローチには、足場土台のカスタマイズや、3D生物 学的インプラントおよび組織移植片の開発に適した生体材料の入手性に関する技術 的限界があります。最新の3Dリソグラフィーは足場構造を制御できますが、時間がかか り、サイズに制限があり、非生分解性材料を使用します。一方、エレクトロスピニングは はるかに迅速で低コストの製造代替手段であり、従来のリソグラフィー技術では数日か かっていたものが数時間でパーソナライズされた足場が作製でき、これは患者の予後に大 きな影響を与えます。しかし、従来のエレクトロスピニング法で作製された足場は、ほとん どが 2 次元で、足場パラメータ(形状、厚さ、繊維の配列など)のカスタマイズができ ず、神経組織への用途に適した十分な導電性もありません。

POC Project (66 - Lokesh): Figure 1
図1.我々が開発した生体材料のナノファイバーメッ シュの高解像度SEM像

私たちの解決策

私たちは、新しい複合生体材料を開発し、さらに、エレクトロスピニングと 3D バイオプリ ンターの両方の特徴を併せ持つ高精度ハイブリッド製造技術を開発することで、損傷 部位に正確に適合した患者特異的な 3D 線維性足場と 3D 神経移植片(幹細胞 に基づく)を迅速に作製することに成功しました。これは、脊髄損傷に対する低コストで 個別化された再生治療法の開発に向けた画期的な一歩です。

POC Project 66-Lokesh: Figure 2
図2.ハイブリッド加工技術の3D-CAD設計