医療 MEDICAL

治りが早く、動きやすく、目立ちにくい。天然素材の3Dプリント包帯!

富山英三郎

ナノ単位の繊維で生まれた包帯が、部位に沿って3Dプリンタから肌に直接印刷される。しかも、素材には大豆たんぱく質が使われ、従来よりも傷の治りが早く、動きやすく、目立ちにくい。そんな未来の包帯が米国のテンプル大学で開発された。さらには、近い将来、家庭向けのハンディタイプが発売される日が来るという。

テンプル大学のバイオ・エンジニアリング教授・ジョナサン・ゲーステンハーバー氏と研究チームは、エレクトロスピニング法(電界紡糸)を使い、体の形状に合わせて包帯を直接印刷する3Dプリンタを開発した。

印刷される包帯の繊維はナノ単位の細さ

この包帯は止血効果があるだけでなく、傷を負った組織の再生をサポートすることも可能だという。その秘密は、コットンやポリウレタンといった従来の包帯よりも、組織の治癒が高まる大豆タンパク質を素材にしている点にある。

ジョナサン教授の新しい包帯は、大豆タンパク質を使い、ナノファイバーなどの製造で使われるエレクトロスピニング法(電界紡糸)で合成繊維を作成。その繊維ひとつひとつは、毛髪よりもはるかに細いナノ単位。それらは細胞の形状と似た構造であり、肌の一部のように密着することで治癒能力も高まるという。また、3Dプリンタを使えばそれぞれにパーソナルフィットし、肌に馴染むほど動きやすくなるというメリットも生まれる。さらに、水を使って塗布することで、本来は白い包帯がほぼ透明になるので見た目にはわからない。
これらの技術は、重度の傷や、広範囲に火傷を負った患者などにとってより有用だと考えられる。唯一の問題は、皮膚の患部を3Dスキャンする必要があり、その工程をいかにスピードアップさせるかという点にある。

ハンディタイプ(ハンドヘルド版)も開発中

そこで現在は、より素早く使えるようハンディタイプ(ハンドヘルド版)のプリンタも開発中。2018年3月25日には、フランクリン研究所でプロトタイプのデモンストレーションもおこなっており、こちらのほうが市場に出る日が近いといわれている。
ジョナサン教授は「将来、ハンディタイプの包帯プリンタがすべての家庭に置かれることを望んでいる。自身の体をより自然なカタチで、自らで治すことができれば最高のことだ」と語っている。

どのタイプのハードが市場に投入されるかは未知数だが、傷の上から肌を塗布する感覚で、包帯プリンタを使う将来は間違いなさそうだ。そのほうが傷が治りやすく、目立たず、動きやすいというのだからいいことづくめだ。

[出典元]
https://temple-news.com/professor-develops-individual-3d-printed-bandages/
https://all3dp.com/temple-university-professor-develops-electrospun-healing-3d-printed-bandages/

(text: 富山英三郎)

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自己修復&完全リサイクル可能!ウェアラブルデバイスの最先端、e-skinに注目

Yuka Shingai

ウェアラブルデバイスの中でも e-skin =「電子皮膚」の開発が世界中で進んでいる。 皮膚より薄く、柔軟な基盤と LED を搭載した「貼る」ウェアラブルはロボットや義手などに人の皮膚の機能や感覚を与えることができ、今後、医学や科学の分野で活躍すること間違いなしの新ジャンルだ。

コロラド大学ボルダー校が新しく発表した e-skin は貼るだけで圧力や温度、湿度、空気の流れを計測する通常の機能に加えて、破れても自分の力でまた修復することができる、そして完全リサイクル可能なシロモノだ。

「世界中で毎年何百万トンという電気電子機器廃棄物が生み出されているので、リサイクル可能な e-skin は経済的にも、環境面でも意義があると思っています」と同大学の機械工学部の助教授である Jianliang Xiao 氏は語っている。

「ターミネーターが撃たれたり、殴られたり、車に轢かれても、ものの数秒で再生する様子は見覚えがあるでしょう」と付け加えるのは共同研究者である Zhanan Zou 氏。

さすがにターミネーターばりの再生とまではいかないが、e-skin は多少損傷しても、80度ほどの熱を加えてプレスすればポリマーの共有結合とナノ粒子レベルの銀の力で修復することができる。

修復できなくなった場合はエタノール内でオリゴマー(通常10度以下で重合反応が生じる)とモノマー(ポリマーと融合する小分子)に分解させることでリサイクルすることができ、次の新しい e-skin を作る際に用いられるとのこと。

リサイクル可能であるか、エコフレンドリーかなど、サステナビリティが、今後ウェアラブルデバイスを選ぶ際の大きな指標となっていく可能性が濃厚だ。

[TOP画像引用元:https://www.colorado.edu/

(text: Yuka Shingai)

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