科学者が3Dプリントした人工ペニス、実際に機能する

科学者が3Dプリントした人工ペニス、実際に機能する

医療の未来には、オンデマンドで印刷できる人工ペニスが登場するかもしれない。今月発表された研究で、科学者たちは3Dプリントされたペニスインプラントが動物の性機能を回復できることを実証した。

米国、日本、中国の研究者らが、先週Nature Biomedical Engineering誌に掲載されたこの研究を実施しました。陰茎組織を損傷したブタとウサギを用いた実験では、3Dプリントされたゲルベースのインプラントを用いることで、損傷した動物は通常通り交尾と繁殖を行うことができました。この技術は、陰茎だけでなく、血管が豊富な他の臓器のより機能的な代替品の開発につながる可能性があると研究者らは述べています。

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研究チームが作成した陰茎頭部と海綿体の生体模倣モデル。© Wang et al/Nature Biomedical Engineering

陰茎は、それを充血させるために必要な血管と組織の複雑なネットワークにより、複雑な器官です。科学者たちはこれまで、陰茎のような血管が豊富な器官の構造を正確に再現できるモデルを研究室で作成することに苦労してきましたが、研究者たちは最新の研究で大きな前進を遂げたと述べています。

まず、研究チームは陰茎の「頭」である亀頭と、陰茎海綿体の模型を作成した。海綿体は陰茎の軸に沿って尿道を取り囲む海綿状の組織で、陰茎の勃起を司る血管(陰茎の動脈に血液が流れ込み、動脈が静脈を圧迫することで血液が定位置に留まり、陰茎が硬くなる)を含んでいる。研究チームの模型は、典型的な陰茎に見られる尿道の構造までも模倣している。

次に、性交中にペニスが大きくなるのに耐えられるよう設​​計された海綿体を模したゲルベースのスキャフォールドを3Dプリントした。これらのインプラントを、海綿体の一部が損傷したウサギとブタに移植した。研究者らはまた、これらのインプラントの一部に動物由来の内皮細胞(血管の内層を形成する細胞)を播種し、融合によってインプラントが機能する確率を高めることを期待した。

豚のペニスインプラント
上から下へ:正常な豚の陰茎、海綿体が損傷した陰茎、そして移植から2週間後に血管内皮細胞と融合したインプラントで修復された豚の陰茎の画像。© Wang et al/Nature Biomedical Engineering

インプラントは数週間以内に動物の勃起機能を著しく改善したようで、特に内皮細胞を移植した場合、その効果が顕著でした。全体的に見て、融合インプラントを移植された動物は組織再生が改善され、勃起機能がほぼ正常に戻り、100%の効率で繁殖できるまでになりました。

「[内皮細胞]グループの生殖能力は勃起機能と射精能力の回復を示しており、治療を受けた男性の海綿体組織の修復を示唆している」と研究者らは記している。

この結果は、今のところ概念実証に過ぎない。科学者たちは、より重度の損傷を受けたヒトの陰茎を再生・修復できるインプラントを開発するには、さらなる研究が必要だと指摘している。しかし、このモデルは勃起不全の研究を容易にするはずだと述べ、陰茎や類似の器官の真に優れた代替品の開発につながると確信している。

「私たちの研究結果は、移植用の3Dプリントされた血管が豊富な機能的臓器のさらなる開発を支持するものだ」と研究者らは記している。

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