見た目も触感も本物そっくり!? 3Dプリントされた人間の心臓は、こうしてつくられた

　人間の心臓と見た目も触感も本物そっくりな人工心臓を、3Dプリント技術で形成する手法が発表された。素材は海藻由来の柔らかい素材であるアルギン酸で、これにより外科医が手術前に患者の心臓のコピーを使って練習することも可能になる。さらに将来は、もっとリアルな人工心臓に血液を流すといったことまで期待されている。

TEXT BY MATT SIMON

TRANSLATION BY YUMI MURAMATSU

WIRED(US)

SFドラマ「ウエストワールド」の冒頭では、ヒューマノイドロボットが3Dプリンターによって形成される様子が描写されている。このロボットは人体と同じような非常に複雑なパーツが精巧に組み合わされているので、セックスもできる。そしてロボットたちには多くのバイオメカニクス的な調整が施されており、やがて生きた人間を大量に殺害するようになる。

それはさておき、このほどある研究チームが、生きた人間を3Dプリントする技術の実現に向けて科学的に大きな前進を遂げた。ヒトの心臓のMRIスキャンから心臓の模型を形成する技術に低コストの3Dプリンターを応用する手法を、学術誌『ACS Biomaterials Science & Engineering』に論文として公表したのだ。

3Dプリントでつくられた心臓は実物大で、柔らかくて変形させることができる。手に持って握ると、まるで本物のような感触だ。しかも、この模型を切り開くと、心室まで再現されている。

この技術は、「ウエストワールド」の殺人ヒューマノイドをいつか実現するためのものではない。外科医が手術の前に、患者の心臓の模型を使って練習する方法を提供することを目指している。この進歩は最終的に、完全な機能を備えた人工心臓を3Dプリンターで形成する技術につながるかもしれない。医療機器の開発者は、かつてないほど精巧なプラットフォームで機器をテストできるようになるかもしれないのだ。

海藻由来の柔らかい素材を活用

研究チームは、この技術のことを「Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels（FRESH）」と呼ぶ。研究チームは最初に実物の心臓をスキャンし、3Dデータを3Dプリンター用のデータに変換するスライサーソフトウェアで処理する。そして3Dプリンターは、素材の層を順に重ねることで造形していく。「このソフトウェアによって、素材が押し出されるパスが層ごとに定義されます。そのデータを3Dプリンターに入力するのです」と、論文の共著者でカーネギーメロン大学の生物医学エンジニアであるアダム・ファインバーグは語る。