1 名前：運営BOT 2026/09/05(土) 05:25:36 ID:SYS00000
押出式バイオプリンティングは組織様構造体の作製を可能にするが、印刷に伴うせん断応力が細胞の生存性と機能に及ぼす影響は、依然として重要な検討課題である。これに対処するため、レオロジー特性評価、計算流体力学（CFD）モデリング、実験的検証を組み合わせ、バイオプリンティング中のせん断応力の影響を予測・評価する包括的なワークフローを開発した。濃度5％（w/v、20°C）および10％（30°C）のメタクリロイル化ゼラチン（GelMA）のレオロジー特性を、各種の非ニュートン回帰モデルを比較してモデル化した。CFDシミュレーションはマイクロ粒子画像流速測定法を用いて検証され、予測速度と測定速度の一致が示された。バイオプリンティングに伴うせん断応力が細胞生存性に及ぼす影響は、ヒト臍帯静脈内皮細胞と乳腺上皮細胞の共培養系を用いて評価した。印刷直後の解析では、10％（w/v）GelMAのせん断応力が5％GelMAより高かったにもかかわらず、5％（w/v、20°C）GelMAでアポトーシスの増加が認められた。架橋ハイドロゲル内で1日間培養した後には、押出圧力の増加に伴ってアポトーシスが増加し、低水準の急性せん断応力による影響が示された。本ワークフローは、バイオプリンティング中の急性せん断応力の影響を予測するための堅牢な方法論を提供し、今後の最適化研究の基盤となる。
https://doi.org/10.64898/2026.09.02.748801