1
00:00:06,742 --> 00:00:12,052
現在 何十万もの人々が
臓器移植を待っています

2
00:00:12,052 --> 00:00:16,399
腎臓や心臓 肝臓など
重要な臓器を移植することで

3
00:00:16,399 --> 00:00:18,449
彼らの命を救える可能性があるのです

4
00:00:18,449 --> 00:00:19,609
しかし残念ながら

5
00:00:19,609 --> 00:00:24,619
移植を望む人々の需要に対し
ドナーによる臓器は 全く足りていません

6
00:00:24,619 --> 00:00:26,583
ドナーを待たずとも

7
00:00:26,583 --> 00:00:31,123
カスタマイズした臓器を
新たに作れるとしたらどうでしょうか

8
00:00:31,123 --> 00:00:33,783
この考えを背景に生まれたのが
バイオプリンティングです

9
00:00:33,783 --> 00:00:38,063
現在 再生医療の一分野として
開発が進んでいます

10
00:00:38,063 --> 00:00:41,273
複雑な臓器を作れるようになるには
まだ時間がかかりますが

11
00:00:41,273 --> 00:00:44,563
栄養素と老廃物の交換を行う

12
00:00:44,563 --> 00:00:47,503
血管や管状器官などの より単純な組織は

13
00:00:47,503 --> 00:00:49,683
既に作ることができます

14
00:00:49,683 --> 00:00:53,743
バイオプリンティングの技術は
３Dプリントの応用で

15
00:00:53,743 --> 00:00:57,479
材料を一層ずつ積層していくことで

16
00:00:57,479 --> 00:01:01,989
３次元の物を作製しています

17
00:01:01,991 --> 00:01:05,191
臓器を作製する
３Dプリンターでは

18
00:01:05,191 --> 00:01:09,751
金属やプラスチック
セラミックスではなく

19
00:01:09,751 --> 00:01:13,622
生細胞を含んだ印刷可能な材料である
バイオインクを用います

20
00:01:13,622 --> 00:01:18,892
多くのバイオインクは 水を多く含む分子
ハイドロゲルが大部分を占め

21
00:01:18,892 --> 00:01:21,839
数百万の生細胞や

22
00:01:21,839 --> 00:01:26,679
細胞が相互作用し育つのを促進する
様々な化学物質と混ざり合っています

23
00:01:26,679 --> 00:01:29,846
バイオインクには
単細胞を含有しているものや

24
00:01:29,846 --> 00:01:35,366
より複雑な構造を作るため
異なる種類の細胞を含むものがあります

25
00:01:35,366 --> 00:01:37,740
半月板を印刷するとしましょう

26
00:01:37,740 --> 00:01:39,910
半月板は膝の軟骨組織の一部分で

27
00:01:39,910 --> 00:01:44,040
すねの骨と大たい骨が
互いに擦れ合うのを防いでいます

28
00:01:44,040 --> 00:01:46,820
半月板は軟骨細胞と呼ばれる
細胞でできており

29
00:01:46,820 --> 00:01:50,520
バイオインクには
健康な軟骨細胞が必要です

30
00:01:50,520 --> 00:01:55,320
こうした細胞はドナーから提供を受け
研究室で細胞株が複製される場合と

31
00:01:55,320 --> 00:01:58,339
拒絶反応が起きにくい
個別の軟骨組織を作るため

32
00:01:58,339 --> 00:02:03,489
患者自身の組織を採取する場合があります

33
00:02:03,489 --> 00:02:05,416
印刷技術は複数あり

34
00:02:05,416 --> 00:02:09,476
中でも人気が高いのは
材料押出法のバイオプリンティングです

35
00:02:09,476 --> 00:02:13,096
プリンターのチャンバーを
バイオインクで満たし

36
00:02:13,096 --> 00:02:17,426
プリントヘッドに取り付けられた
丸型ノズルを通しインクを押し出す方法です

37
00:02:17,426 --> 00:02:23,526
ノズルは たいてい直径400ミクロン以下で

38
00:02:23,526 --> 00:02:26,123
インクは そのノズルを通り

39
00:02:26,123 --> 00:02:29,173
指の爪ほどの厚さで 切れ目のない
糸状のフィラメントとして射出されます

40
00:02:29,173 --> 00:02:33,433
フィラメントを より合わせたストランドは
電子化された画像やデータに基づき

41
00:02:33,433 --> 00:02:36,853
平面上もしくは液体中に積層されていきます

42
00:02:36,853 --> 00:02:40,743
液体は所定の位置で
構造が安定するのを助けます

43
00:02:40,743 --> 00:02:45,133
このようにして薄いストランドが
１度に１枚 印刷され

44
00:02:45,133 --> 00:02:47,843
半月板は 30分ほどで
あっという間に作り出されるのです

45
00:02:47,843 --> 00:02:51,533
バイオインクには
印刷後すぐに硬くなるものもありますが

46
00:02:51,533 --> 00:02:53,283
構造を安定させるためにUVライトや

47
00:02:53,283 --> 00:02:57,592
化学的もしくは物理的な
追加工程が必要なものもあります

48
00:02:57,592 --> 00:02:59,972
印刷工程が成功すると

49
00:02:59,972 --> 00:03:01,762
人工組織内の細胞は

50
00:03:01,762 --> 00:03:05,502
本物の組織内の細胞と
同じように働き始めます

51
00:03:05,502 --> 00:03:09,702
お互いに信号を送り 栄養素を交換
増殖するのです

52
00:03:09,702 --> 00:03:13,912
半月板のような比較的簡単な構造体を
印刷する技術は既に完成しています

53
00:03:13,912 --> 00:03:17,561
更にバイオプリンティングで作製した
膀胱(ぼうこう)の移植にも成功

54
00:03:17,561 --> 00:03:23,091
ラットを使った実験では印刷した組織による
顔面神経の再生も促進させました

55
00:03:23,091 --> 00:03:26,942
研究者らはこれまでに肺組織や皮膚 軟骨

56
00:03:26,942 --> 00:03:33,672
機能の一部を担う縮小版の
腎臓や肝臓 心臓を作製しています

57
00:03:33,672 --> 00:03:37,024
しかし主要な臓器の
複雑な生化学的環境を再現するには

58
00:03:37,024 --> 00:03:39,954
高い壁が立ちはだかっています

59
00:03:39,954 --> 00:03:42,984
材料押出法のバイオプリンティングでは

60
00:03:42,984 --> 00:03:47,754
ノズルが小さすぎる
あるいは印刷の圧力が高すぎると

61
00:03:47,754 --> 00:03:50,893
インク内の細胞を かなりの割合で
破壊してしまう可能性があるのです

62
00:03:50,893 --> 00:03:52,863
最も難しい挑戦の１つは

63
00:03:52,863 --> 00:03:58,703
どのようにして実物大の臓器で
全ての細胞に酸素と栄養素を供給するかです

64
00:03:58,703 --> 00:04:01,390
そのため現在 再現に成功している構造体は

65
00:04:01,390 --> 00:04:04,420
平ら もしくは内部が
空洞状のものに とどまっており

66
00:04:04,420 --> 00:04:06,920
現在 研究者らは
印刷して作製した組織に

67
00:04:06,920 --> 00:04:11,320
血管を組み込む方法を開発しようと
奮闘しているのです

68
00:04:11,320 --> 00:04:13,778
バイオプリンティングは
非常に多くの可能性を秘めています

69
00:04:13,778 --> 00:04:16,178
命を救うことはもちろん

70
00:04:16,178 --> 00:04:19,208
そもそも臓器がどう機能しているか
理解を深める機会にもなるでしょう

71
00:04:19,208 --> 00:04:23,358
バイオプリンティング技術により
可能になることは計り知れず

72
00:04:23,358 --> 00:04:27,258
電子部品を埋め込んだ組織の印刷も
できるかもしれません

73
00:04:27,258 --> 00:04:31,558
いつか 現在の人間の能力を超える臓器や

74
00:04:31,558 --> 00:04:35,925
燃えない皮膚などを
享受する日が来るのでしょうか

75
00:04:35,925 --> 00:04:42,242
臓器を印刷し移植することで
人間の寿命はどのくらい延びるでしょうか

76
00:04:42,242 --> 00:04:44,754
そして 一体誰が そして何が

77
00:04:44,754 --> 00:04:49,054
このような技術をもたらし
素晴らしい成果が得られるのでしょうか