3Dプリンターで人工角膜を作製
最後に見直したもの： 02.07.2025
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英国ニューカッスル大学の科学者たちは、3Dプリンターを使って人間の角膜（目の透明な角膜）を再現することに成功した。
角膜は眼球の前方、より凸状の透明な部分であり、眼球における光の屈折媒体の一つです。通常、角膜は透明で光沢があり、滑らかで、球形をしており、非常に敏感です。角膜は5層構造です。
外傷、感染症、角膜の先天性疾患は、視力機能に悪影響を及ぼし、最悪の場合、視力喪失に至ることもあります。ドナー角膜移植が可能であれば、この合併症は回避できる可能性があります。しかし、そのような移植材料は非常に限られているため、すべての患者を救うことはできません。世界保健機関（WHO）の情報によると、世界で約500万人が、まさに角膜の疾患や損傷が原因で視力を失っています。
英国の研究者らが発表した最新の方法は、まだ臨床現場での使用には適していません。しかし、将来的には、この方法が改良され、何百万人もの患者が失った視力を維持し、さらには回復させることができるようになるでしょう。
専門家たちは、3Dプリント用の生物学的染料の最適な組成を選択することが非常に困難であることを認めました。人工的に再現された角膜は構造化された形状を維持する必要があるため、薄くて弾力性も備えていなければなりません。必要なパラメータを実現するために、科学者グループはゼラチン状ポリマーであるアルギン酸、コラーゲンタンパク質、そして幹細胞を使用しました。
この技術では、必要な数のドナー角膜を完全に再現できるわけではありません。ドナー角膜は、必要な幹細胞を得るための主な材料として機能します。しかし、この新しい方法を用いることで、1つの角膜から50個の人工角膜を得ることが可能になります。
専門家たちはボランティアの一人の眼球を撮影した後、3次元の角膜モデルを再現しました。出来上がったモデルは、粘液で覆われた弾性コンタクトレンズのような外観をしています。
人工角膜が患者に移植されるまでには、まだ長い時間がかかるでしょう。まずは科学者グループが印刷プロセスを改善し、その後動物を用いた実験を行う必要があります。しかし、これまで3Dプリントを用いて、形状と組成の両面で本物の角膜に近い三次元構造を再現することに成功していないため、この眼科分野における画期的な進歩は既に達成されたと言えるでしょう。
この新しい技術は、科学誌「Experimental Eye Research」（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014483518302124）に詳しく記載されています。