SankeiBiz for mobile

医療革新!3Dプリンターで動脈を「立体複製」 佐賀大など開発

ニュースカテゴリ:EX CONTENTSの科学

医療革新!3Dプリンターで動脈を「立体複製」 佐賀大など開発

更新

 3次元(3D)のデータを基に複雑な立体物を簡単に複製できる「3Dプリンター」を活用し、患者本人の皮膚などから動脈を作製する技術を、佐賀大学と東京のバイオベンチャー企業が共同で開発したことが1月5日、分かった。

 3Dプリンターでの血管作製技術の確立は国内初。作製した動脈は、人工透析や心臓の冠動脈バイパス手術の移植などに使用するといい、佐賀大医学部で動物への移植実験が進んでいる。

 安倍晋三政権が3Dプリンターの普及・拡大を成長戦略の柱の一つと位置づけるなど、技術開発推進への機運が高まる中、この“魔法の箱”は製造業だけでなく医療のあり方も変えようとしている。

 18年実用化目指す

 血管作製技術は、佐賀大大学院工学系研究科の中山功一教授(先端融合医工学)と、パナソニックで携帯電話の開発などに取り組んだ経験を持つ口石幸治(くちいし・こうじ)氏が2010年8月に設立した再生医療バイオベンチャー企業「サイフューズ」(東京都文京区)が共同で開発。

 基本特許は各国に出願済みで、すでに日本、米国、中国、シンガポールで権利を取得し、臨床試験などを経て18年の実用化を目指している。

 腎臓機能が低下する「慢性腎不全」となった患者は血液を透析機に送り、体外で血中の老廃物や毒素などを除く人工透析治療が必要だが、1分間に200ミリリットル以上のペースで大量の血液を透析機に供給(脱血)するため、樹脂製の人工血管の移植を迫られるケースが多い。

 しかし、樹脂製の人工血管は、体内で菌の感染を拡大させる恐れがあるのが課題だった。患者本人の細胞からできた人工血管は自己免疫が働きやすく、抗感染性に優れるとされる。

 患者の皮膚細胞使用

 中山教授らの研究チームは、患者本人の皮膚細胞などを材料に、3Dプリンターで血管を作製する研究に着手。血管の立体組織を形状を崩さずに作るため、生け花の剣山のように金属製の針(太さ約0.1ミリ、長さ約10ミリ)が無数に並んだ装置が内蔵された特殊な3Dプリンターを開発した。

 3次元データを入力した上で、皮膚細胞などから採取した細胞の塊を3Dプリンター内の数十本の針に円を描くように筒状に差し込むことで、わずか10日程度で、直径2~3ミリの動脈の作製に成功した。細胞をより外側の針に差し込むことで血管を太くしたり、針の長さを伸ばすなどして長い血管も作製できたという。

 透析などに活用

 サイフューズによると、まず30万人以上といわれる国内の人工透析患者のために実用化する予定で、将来的には心臓の冠動脈バイパス手術時の移植用途にも拡大する。

 同様の技術は米国企業がすでに開発しているが、臨床試験はまだ始まっていない。サイフューズは「臨床試験では追いつくことができ、実用化では日本が先行できる可能性が高い」としている。

 日本政府は14年度予算案で、3Dプリンターの開発補助に40億円を新規計上。支援体制が強化される中、人工多能性幹細胞(iPS細胞)と3Dプリンターという両最先端技術を組み合わせた再生医療の研究も始まっている。

 京都大学と東京大学は昨秋から、人体で最も複雑な形状とされる耳の軟骨の型を3Dプリンターで作製し、そこにiPS細胞を注入して耳を再生する研究に着手した。3Dプリンターが再生医療にも革命をもたらす。(SANKEI EXPRESS

ランキング