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Mar 25, 2024

オレゴン州の科学者は、私たち全員のより健康な未来に向けて 3D プリントを行っています

ヘイリー・ヘルムズの細胞は、何千もの目に見えないフジツボのように、透明なプラスチックボトルの側面に貼り付いています。 「これらのフラスコの1つにそれらを入れて適切な[栄養素]を与えれば、細胞は

ヘイリー・ヘルムズの細胞は、何千もの目に見えないフジツボのように、透明なプラスチックボトルの側面に貼り付いています。

「これらのフラスコの1つにそれらを入れて適切な[栄養素]を与えると、細胞は成長を続け、プラスチックの上に広がります」と彼女は手のひらの側面でボトルを叩き始めながら説明します。

瓶の中の浅いピンク色の液体が衝撃で波打ちます。 細胞が側面から離れると、液体がわずかに曇ります。 ヘルムズは溶液を試験管に移し、遠心分離機で遠心分離します。

このチューブの底にあるペレットには、約 100 万個の前立腺がん細胞が含まれています。

ブランドン・スワンソン / OPB

出てくると液体は再び透明になり、チューブの底にうっすらと白っぽい汚れが残ります。

「だから、あまり見やすいわけではありませんが…底に小さな塊があります」と彼女は言います。 「その小さなペレットの中には約100万個の細胞が入っています。」

細胞は生命の小さな構成要素であり、これらの細胞は、バイオファブリケーションと呼ばれる医学分野におけるオレゴン健康科学大学の研究者の最先端の研究、つまり本質的に生物学を使った構築の鍵となります。 バイオファブリケーションの長期的な目標の 1 つは、移植可能な人間の臓器を作成することです。

何か月もかけて、ヘルムズ氏は個々の細胞を 3D プリントする方法を開発しました。 これは、現場をこの目標に近づけるかもしれないテクニックです。

OHSU 研究者のヘイリー・ヘルムズ氏は、プリント用に前立腺がん細胞を準備しています。

ブランドン・スワンソン / OPB

「インクジェット プリンターの仕組みに似ています。さまざまな色がすべてあります。 各チャネルに異なる種類の細胞を入れるだけで済みます」と彼女は言います。

彼女が仕事に使っているプリンターは市販のものですが、それを使って彼女がやっていること、つまり小さなセルを一度に 1 つずつ印刷して、セルがどのように相互作用するかを理解するということは、非常に新しいことです。

「私はあらゆる種類の細胞を印刷します。 そして目標は、組織を構成するすべての細胞を取り出し、それらを適切なパターンで組み立てることです」と彼女は言います。

この技術は非常に新しいため、印刷会社の代表者がヘルムズ氏が勤務するポートランドの研究所を訪れたとき、彼らは驚きました。

「会社にこんなことをやっていると伝えても、そんなことは無理だと言われました。 それで私は『見てください』と言いました」と彼女は語った。

OHSU の科学者たちは、インクで印刷する代わりに、個々の細胞を印刷する方法を発見しました。 プリンターにロードされるこのカートリッジには、約 100 万個の前立腺がん細胞が含まれています。

ブランドン・スワンソン / OPB

この日、彼女のプリンターカートリッジには前立腺がん細胞が仕込まれていた。

ヘルムズはビデオ ゲーム コントローラーをつかみ、それを使ってプリンター ヘッドを動かします。

「上下左右に動いて、いつ来るかを細胞に伝えてください」と、印刷面を拡大した画像が表示されるコンピューター画面から目を離さずに彼女は言う。 「なぜなら、印刷したものが数ミリの何分の１かのようなものであると、後で見つけるのが困難だからです。」

彼女がボタンを押すと、突然、画面の灰色の背景に白い点が表示されます。

オレゴン健康科学大学の研究者ヘイリー・ヘルムズ氏は、ビデオ ゲーム コントローラーを使用して 3D プリンター ヘッドを制御し、「All Science. No Fiction」から収集されたこの画像内の個々の細胞を正確に印刷します。 2023 年 10 月のビデオ映像。

ブランドン・スワンソン / OPB

「この小さな点は、1 つの個々の細胞です」と彼女は言います。

彼女は数ミクロン左に移動し、別の細胞を配置しました。今度は 2 つの前立腺がん細胞が信じられないほどの精度で配置されました。

「みんなは私が実際には働いていないのだとからかいます。 私はただここに座って、一日中ビデオゲームをしています」と彼女は言います。

しかし、ここでの賭けは平均的なビデオゲームよりもはるかに高くなります。

「癌の[形成]を引き起こしたのは癌内の遺伝子変異だけではありません。 それは細胞の配置方法でもあります。 ある細胞型が別の細胞型と隣接している場合、それは実際に予後が良いか悪いかを示す可能性があります」とヘルムズ氏は言う。