人工血管では無く、自分の細胞から血管を作る!?3Dプリンターと医療の関係とは?

 

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3Dプリンター
驚きの進化

 

3Dプリンターですが、猛スピードで進化しています。
人間の細胞を使って、3Dプリンターで臓器を作るという驚きの現場をお伝えします。

 

3Dプリンターが
命を救う!

 

午後1時半。
東京荒川区の総合病院、関川病院。

 

患者のAさんは、腎臓機能の低下で8年間にわたって、人工透析を受けてきました。

 

しかし、長年の透析で自分の血管が傷んだため、ポリエチレン樹脂でできた人工血管を移植します。
手術は3時間におよびました。

 

現在、人工透析を受ける患者は、全国におよそ31万人。
高齢化が進み、人工血管の移植が今後増えることが予想されます。

 

しかし、人工血管を使った状態で感染症を起こすと、これを摘出しなければならなくなる、といいます。

 

関川病院
葛原 敬八郎 院長
「感染症を起こした際に、人工血管は異物感染なので、お手上げなんですね。
自分自身の細胞から血管を作ることができれば、自分のものですからいい。」

 

バイオ3Dプリンター
細胞から臓器を作る

 

東京大学で今、驚きの研究が進んでいます。
大学が出資する、ベンチャー企業が入居する建物。

 

2010年に設立された、サイフューズ。
社員は11人。
この会社で、世界最先端の研究が進められています。それは。

 

サイフューズ
口石 幸治 社長
「この会社はですね、細胞を立体的に重ねる技術を応用して、いろんな移植医療に使われるような、細胞組織や臓器の開発をやっている会社です。

 

海外の競合と比べても、われわれが実用化を目指している技術には優位性があります。」

 

サイフューズが開発を進めているのが、バイオ3Dプリンター。
人間や動物の細胞を使い、本物の臓器を作るといいます。

 

サイフューズ
口石 幸治 社長
「中に入っているのが、剣山ですね。
針先を狙って、プリンターが細胞を一つ一つ刺していく」

 

バイオ3Dプリンターではまず、透明なプレートの上に直径0.5ミリという、人間の細胞を並べます。
一方作業台の上には、剣山のような小さな針の山を設置します。

 

アームが、細胞を一粒ずつを吸い上げ、これを針の山に刺していきます。

 

一つ一つの針に、次々と細胞を突き刺します。
これを何段にも重ねていきます。

 

実はこの針の山は、中心を開けて円のように並んでいます。
これに10日ほど栄養分を与えて、培養すると細胞が固まり、チューブのような形になります。
こうして、人間の血管ができあがります。

 

現在、バイオ3Dプリンターと自社で作った人工血管を大学に販売提供し、動物への移植実験が始まっています。

 

サイフューズ
口石 幸治 社長
「世界で誰も成功していない、新しいことにチャレンジしていますので、非常に開発のリスクは大きいと思いますが、実現したときのインパクトというのも、同時に大きいと思っています」

 

実は口石社長は、元々はパナソニックの携帯電話の技術者。
バイオ3Dプリンターのアイディアを考えたのは、共同開発者の中山功一教授。整形外科医です。

 

佐賀大学大学院
工学系研究科
中山 功一 教授
「将来的には、元々整形外科医ですから、外科的にパーツとして、臓器を入れ替えないと助からない患者が、自分自身の細胞で臓器を作ることが、この技術によって可能になるんではないかなと。

 

われわれとしては、医療現場とエンジニアのものづくりの現場の両方の中間に立って、技術をどんどん進化させるのが役割」

 

1月22日。
口石社長と中山さんが、ある場所へ向かいます。

 

訪れたのは、サイフューズに出資をしてくれている、経済産業省の外郭団体、『独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構』。

 

この日、研究成果を報告すると共に、口石社長はビジネス化へ向けて動き始めると、宣言したのです。

 

サイフューズ
口石 幸治 社長
「バイオの分野にも3Dプリンターの技術を用いて、次の実用化に向けた製品開発をやっていこうとしております。

 

これから実用化、ビジネス化という視点で、いっそう力を入れて頑張っていきますので、宜しくお願いいたします」

 

3Dプリンターの販売価格は、1台数千万円。
その使い道には、さまざまな可能性が広がっているといいます。

 

サイフューズ
口石 幸治 社長
「このバイオ3Dプリンターは、立体的な組織を作るという目的においては、いろんな臓器に展開が可能なんですね。

 

例えば膀胱がんの患者が、尿道や膀胱の再建に使える可能性があります。

 

この素晴らしい基盤技術を、さまざまな研究者の方々に使っていただければ、個別の臓器の開発が同時並行で進んでいくだろうと、いう風に考えています」

 

苦しむ人々を
3Dプリンターで支えたい!

 

もう一人、3Dプリンターで人々の暮らしを支えようとしている人がいます。

 

大阪府門真市のマンションの一室。
サラリーマンの山浦博志さん。

 

8万円を出して、3Dプリンターを趣味で購入しました。
その3Dプリンターで作ったのが、歯車のような部品。

 

3Dプリンターの

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実は山浦さんは、電気で動く義手を製作していたのです。

 

山浦博志さん
「筋電義手というものでして、事故などで手を失われた方が、手にはめて失った手の代わりとして使うものです」

 

筋肉の動きに電極が反応して、義手が動く仕組みです。
山浦さんは、モーター以外の全ての部品を3Dプリンターで作ることで、この筋電義手を2万円という格安で作ったのです。

 

制御するコンピューターには、身近なスマートフォンを使いました。

 

山浦博志さん
「知り合いに実際に手を失った方がいて、使ってほしい気持ちがあったり、もともとモノを作るのが好きで、何か集まってモノを作ることをやってみたかったというような理由もあります。

 

モノができる速さというのは、寝る前に動かし始めると、起きたときには完成しているので、試作を作る速さは本当にすごい」

 

人々の暮らしから医療まで、変革をもたらし始めた3Dプリンター。
その更なる進化が、今後も続きそうです。

 

3Dプリンターの未来は?

 

小谷さん
「日本は、3Dプリンターの製作といったものに関しては、海外に比べると遅れていると言われていたと思っていたんですが、応用力ってすごいですね」

 

クレディ・スイス証券
チーフ・マーケット・ストラテジスト
市川 眞一 さん
「もともと3Dプリンターは、ラピッドプロトタイピング、速く試作品を作る、そのために作られたものだと言われてきたんですけれども、むしろ製品に応用されてダイレクトに製品を作る方向になっていますね。

 

アメリカは2012年8月に、国立積層技術革新研究所を産官学で作ってまして、2013年のオバマ大統領の一般教書の中には、3Dプリンターが今後の製造業の技術革新をリードする、というような一節が入っているんですね。

 

国を挙げて3Dプリンターにかけている部分もあると思うんですけれども、日本もまさにこうしてベンチャーの方たちが、立ち上がってきている中で、どうやって競争力を獲得していくか、というのは非常に興味深いところですね」

 

小谷さん
「もしかすると、製造業が3Dプリンターの出現によって脅かされるのではないか、といったような話しもありましたが、違う方向性を持っているような気がしますね」

 

クレディ・スイス証券
チーフ・マーケット・ストラテジスト
市川 眞一 さん
「多品種少量生産というところなんだと思いますが、2014年2月にSLS法という工法が特許切れになって、非常に高精細の3Dプリンターができると言われていますので、それが新たな技術革新を産んでいくのではないか、と言われていますから、その点でもこの分野は非常に興味深いと思います」

 

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