3Dバイオプリンティングは、細胞から組織を印刷し、最終的には重要な臓器を作製できる高度な製造プラットフォームです。これは、臓器移植を必要とする患者に直接的な利益をもたらすと同時に、医療の新たな世界を切り開く可能性を秘めています。
適切なドナーを待ったり、移植臓器が拒絶反応を起こすリスクを負ったりする代わりに、患者は欠陥のある臓器の代わりに、専用に作られたカスタム臓器を手に入れることができます。しかし、過去20年間の3Dバイオプリンティングの進歩にもかかわらず、複雑な3D生体模倣組織構造を作製するには、依然として大きな進歩が欠けています。
シンガポール工科デザイン大学（SUTD）、南洋理工大学（NTU）、亜細亜大学の研究者によると、バイオプリントされた多細胞3D組織構造を機能的な組織へと成熟させる際のボトルネックを解消するには、特に組織培養技術の加速が不可欠だという。「私に臓器を印刷して！なぜ私たちはまだ現れていないのか？」と題された彼らの研究論文は、『Advances in Polymer Science』誌に掲載された。
本論文では、研究者らはバイオプリンティング技術の最近の進歩を詳細にレビューし、分析しています。バイオインク開発の進歩、新しいバイオプリンティングの導入、組織成熟戦略についても分析しています。特に、ポリマー科学の役割と、それが3Dバイオプリンティングを補完し、生体模倣、血管新生、3D解剖学関連の生物学的構造（以下の画像を参照）など、臓器プリンティング分野における主要な課題のいくつかを克服する上でどのように役立つかにも注目しています。
動的共培養灌流システムなどの補完的な戦略の活用は、バイオプリントされた組織構造物の成熟と組み立てを確実にするために不可欠であると考えられています。現在では、血管新生組織や部分的に機能する組織へと成熟する可能性のあるヒトスケールの組織や臓器の製造が可能になっていますが、組織特異的な細胞外マトリックス（ECM）と組織成熟プロセスの複雑さ（複数の細胞種に対応できる適切な共培養培地の不足、そして移植前の更なる組織コンディショニングの必要性）により、ヒト特有の組織や臓器のバイオプリンティングは依然として遅れをとっています。
「3Dバイオプリンティングはまだ初期段階ですが、近年の目覚ましい進歩は、機能的な臓器を研究室で作製するという究極の現実を示唆しています。しかし、医学の限界を押し広げるには、組織作製における技術的課題を克服しなければなりません。特定のバイオインクは、組織の成熟プロセスを最適化することができません。これは最終的に、多くの患者さんの生活に大きな影響を与えるでしょう。患者さんの多くは、3Dバイオプリンティングの未来に大きく依存しているかもしれません」と、論文の筆頭著者であるチュア・チー・カイ教授は述べています。
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