研究者が熱傷患者のためにエッジレス植皮を 3D プリントで行う

コロンビア大学の研究者らは、エッジレス皮膚移植片を移植領域の 3D 構造上に直接 3D プリントしています。

近年、皮膚移植は目覚ましい進歩を遂げています。現在、移植片は、血管新生までの成長プロセスをサポートするために患者自身の細胞を使用して、生きたインクジェットプリンターとしてバイオプリントされることがより一般的です。これらの印刷インサートの主な欠点は、エッジが開いた平らにしか作成できないことです。この方法は「人間の皮膚の完全に囲まれた形状を無視している」と、あらゆる三次元形状の皮膚を作成するための新しいプロセスを開発したコロンビア大学の研究者らは述べています。

コロンビア大学の研究者、3Dプリントによるエッジレス植皮

研究チームは、科学誌「Scientific Advances」に1月に掲載された「生体力学特性を改善したエッジレス人間の皮膚の設計」と題する論文で研究成果を発表した。科学者らは、「皮膚は完全に囲まれた三次元組織であり、身体の四肢にフィットする形に成形でき、生物学的な衣服のように簡単に移植できる」とどのように思い描いたかを説明しています。

「これらの 3D 皮膚構造は、『生体衣類』として移植でき、多くの利点がある可能性があります。」コロンビア大学皮膚科主任研究員兼助教授のハッサン・エルビル・アバチ氏はプレスリリースで述べた。「縫合の必要性が大幅に減り、手術時間が短縮され、美容上の仕上がりが改善されます。」

さらに、これらの均質な移植片は、パッチワークの代替品と比較して、優れた機械的および機能的性能を示しています。コロンビア大学のチームは、これらの移植片をエッジレス ウェアラブル スキン コンストラクト (WESC) と呼びました。

移植部位の 3D 構造に直接描画

これらの皮膚プロテーゼを作成するプロセスは、「平らな皮膚」を得る既存の方法とそれほど遠くありません。まず移植部位を 3D レーザーでスキャンして、構造の仮想コピーを作成します。次に、データはコンピューター支援設計ソフトウェアに渡されて中空のアプリケーション モデルが作成され、その後アセンブリが印刷されます。これは、患者の細胞が成長できる支持体として機能します。それは真皮線維芽細胞とコラーゲンで裏打ちされ、次にケラチノサイトの層（表皮を構成する）、そして細胞の成長を促進する「食物」の層があります。「平らな皮膚」と同様に、移植の準備が整うまでの全プロセスには約 3 週間かかります。

3D スキン プリンティング by Alberto Pappalardo および Hassan Erbil Abacha / コロンビア大学、バゲロス内科医および外科医大学

マウスを使った最初の臨床試験は非常に有望なものでした。「ネズミにパンツを履かせるようなものでした」とアバチ博士は言う。「手術全体には約 10 分かかりました。」しかし、あまり焦らないでください。マウスの皮膚は人間の皮膚とはまったく異なります。彼女の癒し方は違います。したがって、人間での治験を開始する前に、他の動物でのさらなる研究が必要となるでしょう。このようなテストには必ず数年かかるでしょう。