腺細胞
血管を備えた世界初のバイオニック膵臓は、研究科学開発財団のポーランド人科学者によって印刷されました。ユニークな研究は、 ミハル・ウショーラ博士が主導しました 。 4月に、科学者は膵臓の花弁と膵島をマウスに移植し、生体内での機能をテストする予定です。 ブタの実験は2019年10月に予定されています。「完全な血管新生で実質臓器を成長させた人は誰もいなかった」と移植外科医のミハル・ヴショラ博士は述べた。 以前、彼は胃粘膜下の膵島の内視鏡移植を使用して、複雑な糖尿病の低侵襲治療のための新しい方法を開発しました。 彼の新しいプロジェクトであるバイオニック膵臓は、将来糖尿病を治療することもできるでしょう。
印刷された膵臓は、膵島のみで構成されています。 彼女には外分泌機能がありません。 研究者は、彼女が糖尿病患者の体内でインスリンの産生を回復できると信じています。 現在、これはインスリンディスペンサーまたはポンプでホルモンを投与することによってのみ可能です。
Michal Vshola、外科医、移植専門家
「人間の膵臓は膵液を産生し、食物を消化するのに役立ちます。 また、約100万個の膵島、 インスリンとグルカゴンを産生するアルファ 細胞とベータ細胞からなる小さな突起があります。 膵島は糖尿病の人では損傷を受けており、インスリンやグルカゴンを産生する細胞はありません。 膵液のみが生成されます。 したがって、彼らはインスリン注射を使用します。 アルファ細胞とベータ細胞を使用してインスリンとグルカゴンを生成する器官を成長させることにしました」と、ヴショラ博士はPAPに語りました。ポーランドの科学者は、動物から膵島細胞を取り出し、細胞を生存させる物質であるバイオインクと混合しました。 バイオプリンターは、以前に開発された3次元スキームに従って、バイオリアクターにそれらを配置し始めました。 同時に、2つ目の注射器を使用して、研究者たちは、臓器に血液が流れる血管を印刷しました。
「膵臓を印刷した後、膵臓がどのように自然に見えるかわかりませんでした。まったく興味がありませんでした。 厚さ1〜1.5 cmの臓器を印刷でき、膵臓のすべての膵島細胞にグルコースと酸素が十分に供給されるように、この臓器は密な血管構造を持っていることを確認しました」とVshola博士は言います。
ポーランドのエンジニアは、既存のインクはどれもこの実験に適していないため、適切なバイオインクを作成する必要がありました。 もう1つの困難は、注射器、カートリッジ内の液体が、印刷および物理的および化学的要因にさらされた後、密度が高くなり、層を形成し、その構造を保持することを保証することでした。
「数学的研究により、血流の活性化後、この臓器がどの程度機能するかを評価することができました。 圧力とヘマトクリット（血液中の赤血球の数）のさまざまな値に応じて、この臓器で血液がどのように動作するか。 一部の船は延長しなければならず、他の船は短縮しなければならなかった」とヴショラ博士は言う。
職場の科学者
4月には、膵島のある膵花弁がマウスでテストされます。 これらのテストは6月に終了します。 2019年10月に、数センチメートルの大きさの膵臓の大きな破片が血管で検査されます。 「臓器が生体内でどのように機能するか、その中で微小循環がどのように形成され、その構造がどのように変化するかを確認する必要があります」とVshola博士は言います。医師によると、これを誰も行ったことはありません。 「他の実験では、生分解性の足場に細胞が移入され、ヒトに移植されます。 これは、軟骨、骨、気管、膀胱などの特定のタイプの組織にのみ使用できますが、肝臓、膵臓、腎臓、肺には使用できません。これらは血管系を必要とする実質臓器であるためです。 血管新生は大きな問題でした」と彼は言います。
「3月14日、科学論文のチャリティーオークションで、バイオニック膵臓に関する研究結果を発表し、さらなる発展を目指してビジネスとの接触を確立したいと考えています」とVshola博士は言います。 彼は、ブタの細胞から印刷されたのは、このバイオニック膵臓であると説明しています：「しかし、これは重要ではありません。私たちはそれを例として考えているからです。」
Foundation for Research and Science Developmentによって実装されたバイオニック膵臓3D印刷プロジェクトは、STRATEGMED IIIプログラムを通じて国立研究開発センターと共同で資金提供されています。 コンソーシアムのメンバーには、 Nennki Institute 、 ワルシャワ 工科大学 、 ワルシャワ 医科大学 、Infant Jesus Hospital、およびMediSpaceが含まれます。 このプロジェクトの目標は、患者の幹細胞からカスタムメイドの膵臓を成長させることです。これにより、免疫反応が排除されます。
3DバイオプリンティングのパイオニアであるCellinkの創始者と創始者は、ポーランドコンソーシアムの研究に興味を持っています。 エリックゲーテンホルムとヘクターマルティネスは財団の研究所を訪問し、研究資金を集めることを目的としたチャリティオークションに参加します。