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科学者が初めてフルサイズの3Dプリントした人間の心臓モデルを作成
アメリカの研究者は、3Dプリント技術を使って初めてフルサイズの人間の心臓モデルを作成したと発表しました。
このモデルは、生体材料を使用して、実際の人間の心臓と同様の構造と組織を作り出すために特別に開発された3Dプリンターで作られました。
研究者は、この心臓モデルは、人間の心臓機能に関する操作で医療専門家を訓練するための有用なツールになり得ると述べています。
この研究は、アメリカのカーネギーメロン大学のエンジニアリング チームが主導しました。 結果は、ACS Biomaterials Science and Engineering誌に最近掲載されました。
このチームは、生体医工学教授のアダム・ファインバーグが率いていました。 このチームはすでに、コラーゲンを「バイオプリント」できる3Dプリンターを開発していました。
最新のプロジェクトの目標は、この同じバイオプリント技術を使って、人間の心臓のリアルな実物大モデルを作成することでした。
ファインバーグは声明の中で、チームは、医師が心臓手術に備えるために慎重に検査できるようなモデルを作成することができたと述べています。
科学者たちは、以前にも人間の心臓の 3D プリントモデルを作ったことがあります。 しかし、それらのモデルは、プラスチックやゴムなどの硬い物質で作られており、人間の心臓に見られる柔らかい組織材料をコピーするには効果的ではありませんでした。
新しい3Dプリントプロセスも簡単ではなかったと、カーネギーメロン大学の研究チームは述べています。 というのも、コラーゲンのような柔らかい材料は、最初は液体だからです。 そのような物質を空気中で印刷すると、プロセス中にすぐに崩壊してしまいます。
そこで研究者たちは、柔らかい素材を3Dプリントする独自の方法を考え出しました。
研究チームの新しいモデル心臓は、海藻から作られる柔らかい天然物質であるアルギン酸という材料で作られています。
研究チームによると、アルギン酸は、人間の心臓を構成する組織と非常によく似た性質を持っています。
たとえば、研究者は、3Dプリントした材料を、医師が手術中に傷をふさぐのに使用する縫合糸でテストしてみました。
このプロセスを完成させた後、研究者は3Dプリンタにさらなる変更を加え、より大きなオブジェクトを作成しました。
このプロセスが完成したら、研究者は、より大きなオブジェクトを製造するために、3Dプリンタにさらなる変更を加えました。
ファインバーグ氏のチームは、開閉する弁やリアルな血管など、個々の心臓要素の機能をコピーするように設計された組織の断片を使った実験も行いました。 同グループは、肝臓や腎臓など、他のリアルな臓器モデルの作成にも同じ方法を使用できるとしています。
元カーネギーメロン大学の学生であるEman Mirdamadi氏は、このプロジェクトのもう一人の主任研究者でした。
カーネギーメロン大学の元学生であるEman Mirdamadi氏は、このプロジェクトのもう一人の主任研究員で、バイオプリントプロセスがフルサイズの機能的な人間の心臓を作り出すことを妨げる「大きなハードル」をまだ持っていると認めています。
私はブライアン・リンです。
ブライアン・リンはカーネギーメロン大学とACS Biomaterials Science and Engineeringからの報告に基づいて、VOA Learning Englishのためにこの記事を書きました。
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クイズ – 科学者が初めてフルサイズの3Dプリントした人間の心臓モデルを作成
この記事の単語
3Dプリント – n. デジタルモデルから、オブジェクトの多くの別々の層を印刷することによって、固体オブジェクトを印刷するプロセス
機能 – n. 何かが機能または操作する方法
操作 – v. 手を使って何かを制御すること
ゼラチン – n. 動物の骨から作られる透明な物質で、食品や他の物質を作るのに使われる
海藻 – n. 海で育つ植物の一種
縫合糸 – n. 人の体の切り傷や傷を縫うために使われる針
弁 – n. 血流量を制御する心臓の一部
artery – n. 心臓から体の他の部分に血液を運ぶ太い管
ハードル – n. さらなる進歩を遂げる前に対処しなければならない問題
グランドワーク – n. 後で行われる作業の準備のために行われる作業
GRANDWORK – n.