オーストリア Addion が複雑な眼科手術用３Dプリント眼球モデル開発に成功

オーストリア発：３Dプリント医療デバイス製造のメディカル３Dプリントサービス Addion GmbH は、眼球の複雑な手術モデル用途を想定した超高精細な眼球の３Dモデル開発に成功した。

同社の開発の成功に寄与したのは、３Dプリンターベンダー Stratasys の医療用３Dプリンター「 J750 Digital Anatomy 」。同機の持つマルチマテリアル、マルチカラーの AM プロセスおよび PolyJet ™ 技術により、従来では実現が困難だった人工眼球モデル製作が可能になったという。

従来技術では、人間の目のような柔らかくて水を多く含む組織を再現したモデル作成が難しく、とくに色合いや触感などの点で実際の人間の眼球とかけ離れていた。

人間の眼球はその複雑さゆえに複製困難な器官のひとつであり、複製には相当な時間とコストを要する。積層造形（AM）を利用すればカスタムメイド手術モデルを設計する際のこうした障壁は取り除かれるものの、素材、透明度、色などの点で、すべてのニーズを満たすことができないケースがあった。

Stratasys の PolyJet 技術搭載のこの医療専用３Dプリンターでは、複数のフォトポリマーとカラーを組み合わせることができるため、超リアルなパーツを作ることが可能になったと Addion 開発チームは述べている。

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３Dプリント＋スマート生態素材を用いた１型糖尿病患者向けインプラントが開発中

米国テキサス州発：ライス大学のバイオエンジニアリング研究者グループは現在、３Dプリントとスマート生体素材を用いて、インスリンを分泌する１型糖尿病患者向けインプラント開発に取り組んでいる。

これは Omid Veiseh、Jordan Miller 両氏の研究室が共同で行っている３年がかりの研究開発プロジェクトで、糖尿病研究の世界的な助成団体 JDRF の助成金を受けている。

Veiseh 助教と Miller 准教授は、ヒト幹細胞から作られたインスリンを分泌するβ細胞を用いてインプラントを開発。これが血中グルコース値［血糖値］を感知して適切量のインスリンを分泌することで血糖値を調整する。

生体工学が専門の Veiseh 氏は 10 年以上、細胞療法によって移植された部位を免疫系から保護する生体材料開発に従事してきた。バイオエンジニアリング学科のミラー氏は 15 年以上にわたり、血管系と呼ばれる血管網を持つ組織を３Dプリントする技術を研究している。

ライス大学のバイオエンジニアは、生体組織に変化可能な血管組織付きハイドロゲルを、無毒の液体ポリマーを使用した光硬化３Dプリントによって固結させて作成した。

このようにインプラントに血管組織を組み込むことで、β細胞組織が膵臓の自然な動きに近い形で動作できるものと同グループは期待を込めている。

１型糖尿病は、米国内に約160万人の罹患者がいるとされ、毎日100人以上が１型糖尿病と診断されている。1型糖尿病の治療にはインスリン注射でが使われるが、インスリン注入と食事・運動療法その他活動とのバランスをとる難しさが指摘されている。複数の研究によると、米国の１型糖尿病患者のうち、目標とする血糖値を常に達成している人は３分の１以下と推定されている。

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「スーパーマリオ」を 90 秒でクリアする３D プリント製ソフトロボットハンドを開発

米国メリーランド州発：メリーランド大学の研究チームはこのほど、ワンステップで３D プリント可能なソフトロボットハンドを開発した。

開発したロボットハンドは集積流体回路（IFCs）を使用しており、「スーパーマリオブラザーズ」の １ー１レベルを 90 秒以内にクリアすることができたという。

ソフトロボティクスは固形部品ではなく、空気圧で膨らむ柔軟度の高い新しいタイプのロボット創造を目的とする分野。動力も電気ではなく、水圧や空気圧を利用する。このため従来型ロボットより、対人作業間における固有安全性が高く、バイオメディカル機器、人工装具、自動化など、多分野で応用が効く。

しかし、これまでは曲げ伸ばし制御を行う流体部分の設計の難しさがネックだった。そこで同大チームは１ヵ所の圧力を変えるだけで複数の指を動かせる IFCs を実装したロボットハンドを１回の工程で３D プリントできるようにした。

PolyJet３D プリンターを使ってロボットを製作したことも成功の鍵だったという。PolyJet３D プリントでは、２D カラープリンターのように、複数素材を何層も重ねて３D プリントできる。そのため PolyJet３Dは、ソフトアクチュエータや流体回路などの機能を完備したソフトロボットを １日で製作することができる。

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