2013 Fiscal Year Annual Research Report
高代謝速度大型臓器再構築用３次元担体の粉末焼結積層造形に関する研究
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23246027
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
新野 俊樹 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70291929)
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2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | アディティブマニュファクチャリング / 組織工学 / レーザー焼結 / 臓器再構築 / 担体 / 3Dプリンティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度は，スポットの微細化が困難な炭酸ガスレーザーを用いたレーザー焼結造形によって，微細構造を構成する技術を確立した．より具体的には，造形時の造形床の温度を低減した低温造形を利用することによりレーザー照射部と非照射部の温度勾配を高めること，空孔率を向上するためのポローゲンとして塩の代わりに加水分解が非常に容易な樹脂粉末を用いて造形床の熱伝導率を下げることのふたつの効果で，焼結部周辺の意図していない焼結，いわゆる余剰焼結が低減し微細性が向上する．さらに加水分解のための強アルカリ処理により，担体に親水性を付与できた．この結果を踏まえ，本年度は以下の研究を行った．
(1)環流培養用担体の造形：上記の微細性の向上技術を用いて，灌流培養用の3次元担体を造形した．低温造形にはオーバーハング形状の造形に限界があるが，担体の内部流路構造は造形可能であることが確認された．微細性に関しては，従来の流路構造の60%の大きさのものが造形可能であり，流路の閉塞も観測されなかった．
(2)ファイバレーザーによる造形：ファイバレーザーは，その波長が1.06μmであり，商業的に使われているレーザー焼結装置に搭載されている炭酸ガスレーザーの波長10.6μmに比べて短い，このため粉末床表面上のスポットサイズを小さくでき，微細性の向上に効果がある．この波長の光は樹脂に対する吸収が小さいため，樹脂に吸収剤を添加し吸収性を調整し，ファイバレーザーによる担体材料であるポリカプロラクトンの造形に成功した．
(3)血管内皮細胞のポリカプロラクトン製の造形を行った．十分な細胞密度を得られなかった．この理由は今後の検討事項であるが，ヒト肝ガン由来細胞では十分な細胞密度が得られていることから，細胞に由来する問題であると考えられる．
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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