providing endless opportunities from printing homes, to modeling organs.

家の印刷から臓器のモデリングまで、無限の可能性を秘めています。

And now, scientists are tackling the challenge of incorporating living cells into bone-like structures using a new ceramic ink.

そして今、科学者たちは、新しいセラミックインクを使って、生きた細胞を骨のような構造体に組み込むという課題に取り組んでいます。

This could one day allow surgeons to repair damaged bones by applying ink directly into the injury.

将来的には、傷ついた骨に直接インクを塗って修復できるようになるかもしれません。

Bones are capable of self-healing.

骨には自己治癒力があります。

But sometimes, the damage is so severe, the body is unable to repair itself.

しかし、時には損傷がひどく、体が修復できないこともあります。

This can happen in cases of severe trauma or an illness, like cancer, where a large area of bone tissue is missing

これは、激しい外傷や、がんなどの病気で骨組織の大部分が失われた場合に起こります。

or needs to be removed.

または削除する必要があります。

Currently, the go-to choice for major bone repair is a graft.

現在、大規模な骨の修復にはグラフトが使われています。

But high risks of infection or immune rejection

しかし、感染症や免疫拒絶反応のリスクが高い

has led bioengineers to explore the creation of artificial bone.

は、バイオエンジニアが人工骨の作成を探求するきっかけとなりました。

Engineers have tested synthetic materials like metals, thermoplastics, and bioceramics,

エンジニアは、金属、熱可塑性プラスチック、バイオセラミックなどの合成素材をテストしました。

trying to get synthetic bones just right.

合成骨をちょうどよくするために

And for the last decade or so, they've even tried 3D printing them.

そしてこの10年ほどは、3Dプリンターでの出力も試みられています。

One reason it's so difficult to print artificial bones is its hybrid nature.

人工骨の印刷が難しい理由の一つは、そのハイブリッド性にあります。

In addition to bone's mineralized weight-bearing structure, bone is also alive!

骨はミネラルでできていて、体重を支える構造を持っているだけでなく、生きています。

It has living tissue that allows it to compress and bend without breaking

生きた組織を持っているので、壊れずに圧縮したり曲げたりすることができます。

and this level of complexity can be hard to replicate.

で、このレベルの複雑さを再現するのは難しいでしょう。

Until now, if you needed a 3D printed bone it had to be premade in a lab somewhere,

これまでは、3Dプリントされた骨が必要な場合、どこかの研究室で事前に作っておく必要がありました。

and the process involved using either high-temperature furnaces or toxic materials.

と、高温の炉や有害物質を使ったプロセスを紹介しました。

Any living cells have to be added after the bone was printed.

生きている細胞は、骨を印刷した後に加えなければなりません。

It's a slow and imperfect process that, depending on the complexity and size of the bone you need,

それは、ゆっくりとした不完全なプロセスで、必要な骨の複雑さや大きさにもよる。

could take several days or even weeks.

は、数日から数週間かかることもあります。

That's a long time to wait if you need a bone.

骨が必要な場合、それは長い時間待つことになります。

And even once the artificial bone is implanted, things could still go wrong.

また、人工骨を埋め込んでも、うまくいかないことがあります。

It could be slow to heal or even collapse.

治るのが遅かったり、崩壊してしまうこともあります。

What's cool about this new 3D printing technique is it eliminates the toxic chemicals and extreme heat

この新しい3Dプリント技術の優れた点は、有害な化学物質や高温を必要としないことです。

by printing at room temperature with a unique new ink...

独自の新インクを用いて常温で印刷することで...

on demand and with live cells ready to grow.

オンデマンドで、生の細胞をすぐに成長させることができます。

It's called Ceramic Omnidirectional Bioprinting In Cell-Suspensions.

その名も「Ceramic Omnidirectional Bioprinting In Cell-Suspensions」。

It uses a ceramic-based ink made of calcium phosphate, the main mineral found in human bones and teeth,

人間の骨や歯に含まれる主な鉱物であるリン酸カルシウムを使用したセラミックベースのインクを使用しています。

to produce bone-like structures that can set in minutes.

を使って、数分で固まる骨のような構造を作ることができます。

The ink is extruded into a gelatin support bath that contains living cells.

このインクは、生きた細胞を含むゼラチンサポートバスに押し出されます。

The ink “sets” through this clever little trick.

この巧妙な仕掛けによって、インクが「セット」されるのです。

When it comes in contact with water in the gelatin bath,

ゼラチンバスで水と接触すると

the ceramic ink transforms into crystal nanostructures similar to the building blocks of actual bones.

セラミックインクは、実際の骨の構成要素に似た結晶ナノ構造に変化します。

The living cells form colonies around the ink, where they grow into a network of tissues.

生きた細胞はインクの周りにコロニーを形成し、そこからネットワーク状の組織へと成長していく。

This closely mimics ossification, the natural process that creates new bone in the body.

これは、体内で新しい骨が作られる自然なプロセスである骨化を忠実に再現しています。

The team has already printed delicate bone structures up to about half a centimeter cubed,

チームはすでに、約0.5cm立方の繊細な骨の構造をプリントしています。

and after 14 days, more than 95% of the cells survived.

で、14日後には95％以上の細胞が生存していました。

In a clinical setting, the ink would solidify in bodily fluid

臨床現場では、体液でインクが固まってしまうので

and print bone-like structure that already contains the patient's own living cells.

そして、患者自身の生きた細胞がすでに含まれている骨のような構造を印刷します。

With advances in hand-held printing, it may one day be possible to repair immobilized patients on site.

ハンドヘルドプリントの進歩により、固定された患者をその場で修復することが可能になるかもしれません。

Of course, we're in the early days of this whole process and we still need to see if COBICS-printed bones

もちろん、私たちはこのプロセスの初期段階にあり、COBICSで印刷された骨が

continue their cell growth once they've been placed inside existing bone tissue.

既存の骨組織内に設置された後は、細胞の成長が継続します。

This hasn't stopped surgeons and medical tech manufacturers from expressing interest in the technique.

しかし、外科医や医療機器メーカーは、この技術に興味を示していました。

The team is currently working on re-designing the support bath to print larger samples.

チームは現在、より大きなサンプルをプリントするために、サポートバスの再設計に取り組んでいます。

So perhaps in the not so distant future, it will be a little easier to repair bones that won't heal all by themselves.

ですから、そう遠くない将来、自然には治らない骨を修復することが少しは容易になるかもしれません。

And that's something worth looking forward to.

それは楽しみでもあります。

So in the future repairing bones will be a snap.

そのため、将来的には骨の修復も簡単にできるようになるでしょう。

And that's not the only part of you that might be printed in the future.

また、将来的にプリントされる可能性のある部分はそれだけではありません。

Check out this video on the first full-size 3D print of a human heart.

人間の心臓を初めてフルサイズで3Dプリントした動画をご覧ください。

If you have any 3D printing breakthroughs you think we should cover,

3Dプリンティングのブレークスルーがあれば、ぜひ取り上げてほしいと思います。

let us know in the comments below and as always, thanks for watching Seeker.

また、いつもSeekerをご覧いただきありがとうございます。