マイクロバイオ3Dプリンタを用いたバイオマテリアルゲルパターニング技術の開発

抄録

細胞組織の構造を任意的に制御可能になることは、より生体組織に近い機能を持った人工的な細胞組織の作製が可能になるが、バイオ3Dプリンタはこれを実現可能な技術として期待されている。そこで本研究では、静電力によってインクを吐出するマイクロバイオ3Dプリンタの開発を行った。マイクロバイオ3Dプリンタは次の様な装置構成である。プリントの対象となる面はXYZステージに取り付けられ、シリンジは着弾面に対して垂直に設置される。シリンジの先端にノズルが装着され、プリントするインクはシリンジ内に充填される。高電圧電源装置からシリンジ内のインクに電圧が印加され、電荷を持ったインクがノズル先端から、アース接続されている着弾面に向かって引っ張られるように吐出される。XYZステージがPC制御によって動くことで、任意の形状にプリントすることが可能である。静電力によってインクを吐出するので、高粘性の液体を高精度に吐出することが可能である。バイオマテリアルは粘性の高い液体が多く、さらに、細胞組織の構造をより精密にコントロールするためには数十マイクロオーダーのプリント精度が求められるが、従来のプリント方式では吐出困難である。いっぽうで、本研究で開発したマイクロバイオ3Dプリンタは高精度にバイオマテリアルをプリントすることが可能である。マイクロ3Dプリンタを用いて高精度なバイオマテリアルゲルパターニング技術を開発したので、ここに報告する。