3D bioprinting of tissues and organs for regenerative medicine☆

3D バイオプリンティングは、非常に複雑な組織微細環境、複雑な細胞構造、構造-機能階層、組織固有の組成および機械的不均質を有する生体類似、マルチスケール、多細胞組織の作製を可能にした先駆者的技術である。 臓器移植の莫大な需要と限られた臓器提供者を考えると、バイオプリンティングは、完全に機能する全臓器を作製することによって、この臓器不足の危機を解決する可能性のある技術である。 臓器バイオプリンティングは遠い目標ではあるが、再生医療において移植可能な組織として利用できるバイオプリンティングの分野ではかなりの進歩があり、称賛に値する。 本論文では、再生医療における3Dバイオプリンティングについて初めてレビューし、骨格系、筋肉系、神経系、リンパ系、内分泌系、生殖器系、消化器系、泌尿器系、循環器系など人体の11の器官系に関する3Dバイオプリンティングの現状と現代の問題点を批判的に検討した。 また、創薬、開発、送達システムにおける3Dバイオプリンティングの意義について、in vitro薬物試験モデルや個別化医療の観点から簡単に論じた。 バイオプリンティングの分野では、最近かなりの進歩が見られるが、この技術のトランスレーショナルな可能性を完全に実現するには、まだ長い道のりが必要である。 バイオプリンティング後の組織成長や組織融合の研究のための計算科学的研究、ヒトスケールの組織を作製するためのこの技術の拡張性の向上、異なるバイオプリンティング手法を統合したハイブリッドシステムの開発、機械的およびレオロジー特性を調整できる新しいバイオインクの調合など。 細胞-バイオインク相互作用のメカノバイオロジー研究、スマート(刺激応答性)ハイドロゲルを用いた4Dバイオプリンティング、バイオプリンティングに関する倫理的、社会的、規制的問題への対処は、この技術の臨床応用を成功に導く、将来的に注目すべき領域と考えられる。

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