JP2018511345A - バイオ印刷のための回転装置およびその使用方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、３Ｄバイオ印刷用回転ロッドであって、ここで前記回転ロッドは水平に配置され、かつ、回転駆動するものであり、前記回転ロッドは中空構造を有し、その表面に少なくとも１つの孔が設けられており、３Ｄバイオ印刷プロセスの間、栄養溶液が前記中空構造を通過し、前記栄養溶液の一部は、前記少なくとも１つの孔を介して滲出することを特徴とする、回転ロッドに関する。本発明は、さらに、前記回転ロッドと、栄養供給システムとを含む、栄養を供給するための３Ｄバイオ印刷プラットフォーム、並びに、前記バイオ印刷プラットフォームを用いる管状組織を印刷する方法を提供する。重力の影響から組織が崩壊する可能性を低減する本発明は、広範な適用可能性を有する、管状組織の３Ｄバイオ印刷、及び印刷プロセスにおける栄養供給の新しい方法を提供する。

Description

発明の分野
本発明は、組織工学の分野におけるバイオエンジニアリング製造技術に関し、より詳細には、３Ｄバイオ印刷のための回転ロッド、栄養を供給するための３Ｄバイオ印刷プラットフォーム、及びそのプラットフォームを使用する管状組織を印刷する方法に関する。

発明の背景
我々の生物でジグザグする血管は、臓器の正常な動作を保証するために必要な栄養物質を輸送し、毒性廃棄物を排泄する役割を果たす。新しい人工血管を開発することは、常に長年の問題であった。老齢人口の増加に伴い、腹部大動脈瘤や血管塞栓術などの状況が次第に悪化し、人工血管の需要が高まっており、様々なタイプの人工血管も順次存在している。現代のバイオエンジニアリングと材料科学の発展により、多くの新しい人工材料と技術が血管手術の分野で広く応用されている。現在、人工血管を製造するために一般的に使用されている材料は、ナイロン、オーロン（Ｏｒｌｏｎ）、イバロン（Ｉｖａｌｏｎ）、ダクロン、テフロン（登録商標）、ｅＰＴＦＥ、シルクなどのポリマーまたは合成材料であるが、これらのタイプの材料は、低生体適合性、サービス寿命の短さ、６ｍｍ以下になりにくい血管径、及び血管塞栓症への脆弱性などの状況が全てに存在する。

ハーバード大学Ｗｙｓｓ研究所の組織（血管を含む）の３Ｄ印刷研究グループは、印刷された組織において、特殊材料が配置される位置に内腔構造が形成され、次に、内皮細胞が内腔の位置に注入され、その後、その細胞が内腔の位置で血管構造へと再度成長するように、細胞外マトリックスと生細胞を含む特殊材料を所定の位置、形状、大きさに従って糸状に印刷した後、冷却することによってその特殊材料を溶かした。

株式会社サイフューズ（日本）は、細胞を印刷して管状組織を形成するための、剣山技術、又はマイクロニードルアレイ技術（Ｍｉｃｒｏ Ｎｅｅｄｌｅ Ａｒｒａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を利用しており、それは、マイクロニードルアレイ上に所定形状に従って細胞を挿入して管状組織構造を形成する、印刷プロセスにおける重力効果に起因する印刷された組織の崩壊の問題を解決する方法であるが、印刷の長さには制限がある。その印刷された組織中の細胞の栄養供給は、栄養溶液中にマイクロニードルアレイを浸漬することによって達成される。

既存の３Ｄ印刷技術のうち、管状組織が印刷されている場合、必要に応じて印刷することによって、バイオインク（３Ｄバイオ印刷材料）を直接使用してスキャフォールドフリーで所定の内腔組織構造を形成することができず、いくつかのものは印刷する長さにおいて制限に供される。さらに、細胞が印刷後に良好な活性を維持できるように、印刷プロセスにおける細胞への栄養供給の問題を考慮する必要もある。

管状組織を印刷する際の現行の３Ｄバイオ印刷技術の前述の欠点を克服するために、本発明は、３Ｄバイオ印刷プロセスの間に、栄養溶液が中空構造を通過し、少なくとも１つの孔を介して栄養溶液の一部が滲出するように、回転ロッドが水平に配置され、回転駆動するものであり、回転ロッドが中空構造を有し、その表面に少なくとも１つの孔が設けられた、３Ｄバイオ印刷用の回転ロッドに関する。

一実施形態では、回転ロッドは、回転するための制御可能な回転速度を有するモータによって回転駆動されるものであって、回転ロッドの少なくとも一端が着脱可能であり得る。

一実施形態では、回転ロッドの表面は、液体透過性の生体適合性物質の少なくとも1つの層でコーティングされている。

一実施形態では、生体適合性物質は、生体適合性ハイドロゲルまたは多孔性ポリマーフィルムを含む。

一実施形態では、生体適合性ハイドロゲルは、温度制御、ｐＨ調整、酵素分解および化学反応を含む生物学的、物理的または化学的方法によって除去可能または分離可能である。

一実施形態では、生体適合性物質は、化学修飾、共重合、物理的混合または表面修飾によって、１以上の以下の物質から形成される：ゼラチン物質およびその複合体、飽和脂肪酸、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルメタクリレート）、ポリ（エチレンオキシド）、およびそれらの誘導体。

一実施形態では、回転ロッドは、機械的強度を示し、印刷される必要がある管状組織に基づいてその形状、構造、長さおよび開口サイズを個々に有する物質である。

本発明はさらに、回転ロッドと栄養供給システムとを含む栄養供給用の３Ｄバイオ印刷プラットフォームを提供するものであり、ここで、３Ｄバイオ印刷プロセスの間、栄養供給システムは、栄養溶液が回転ロッドの中空構造を通過し、栄養溶液の一部が回転ロッドの表面の少なくとも１つの孔を介して滲出するように、栄養溶液を回転ロッドへと送達する。

一実施形態では、回転ロッドは第１端部および第２端部を有し、栄養供給システムは、栄養溶液容器；栄養溶液容器へ及ぶ一端部と、前記回転ロッドの第１端部に至る他端部とを有する栄養溶液送達チューブ；前記回転ロッドの第２端部に至る一端部と、前記栄養容器へと至る他端部とを有する、栄養溶液返還チューブ；及び、前記栄養溶液送達チューブのラインに配置されたポンプ、を備え、３Ｄバイオ印刷プロセス中において、前記栄養溶液が、前記ポンプによって前記栄養溶液チューブへと吸引され、前記回転ロッドの前記中空構造へ入り、前記中空構造中の前記栄養溶液の一部が、前記回転ロッドの表面の少なくとも１つの孔を通って滲出し、前記栄養溶液の他の部分は、前記中空構造および前記栄養溶液返還チューブを通して前記栄養溶液容器へと再循環される。

一実施形態では、前記栄養溶液の流速は制御可能である。

一実施形態では、前記栄養溶液返還チューブのラインには濾過手段が設けられている。

一実施形態では、３Ｄバイオ印刷プラットフォームの温度は制御可能である。

本発明はさらに、３Ｄバイオ印刷プラットフォームを用いた管状組織を印刷する方法を提供するものであって、以下の工程：回転ロッドを回転駆動する工程；栄養溶液が前記回転ロッドの中空構造を通過し、前記栄養溶液の一部が前記回転ロッドの表面の少なくとも１つの孔を介して滲出するように、３Ｄバイオ印刷プロセス中に栄養供給システムによって前記回転ロッドに前記栄養溶液を送達する工程、を含む。

一実施形態では、前記方法は、さらに、身体パラメータ（ｂｏｄｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）または直接３Ｄモデリングにしたがってモデリングすることによって回転ロッドの設計を補助するためにコンピュータを利用し、回転ロッドを作製する工程をさらに含む。

一実施形態では、回転ロッドの設計を補助するためにコンピュータを利用する前記工程は、３Ｄモデリングソフトウェアおよび／またはシミュレーション技術を利用して、前記回転ロッドの機械的強度、直径、長さ、管壁の厚さ、屈曲および表面の粗さ、前記回転ロッドの表面の孔の形状、多孔度（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）、孔分布、および孔の開口サイズを含むパラメータを設定することを含む。

一実施形態において、前記方法は、前記回転ロッドの表面に、少なくとも１層の液体透過性の生体適合性物質をコーティングする工程をさらに含む。

一実施形態では、前記方法は、前記栄養溶液が前記回転ロッドの表面の少なくとも１つの孔を介して前記生体適合性物質から滲出する間に、バイオインクを印刷する工程をさらに含む。

一実施形態では、前記栄養溶液の流速はポンプによって制御される。

一実施形態において、前記栄養溶液は、外部から前記回転ロッドの表面に噴霧される。

一実施形態では、前記方法は、管状組織を印刷および成形した後に、前記回転ロッドの表面から前記生体適合性物質を除去または分離し、前記回転ロッドから管状組織を取り外し、培養を実施する工程をさらに含む。

一実施形態では、前記方法は、管状組織を次元印刷（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）した後に前記管状組織を有する前記回転ロッドを取り外して培養し、続いて培養後に前記回転ロッドから前記管状組織を取り外す工程をさらに含む。

本発明は、管状組織を３Ｄバイオ印刷する現在の方法と比較して、以下の利点を有する：

１）本発明の回転ロッドは、中空で多孔質であり、印刷過程での栄養供給の問題を解決し、細胞ができるだけ生体活性を維持し、印刷された管状組織のせん断力などの生体刺激をも促進し、それにより細胞の成長および発達を促進する；

２）水平に配置された、管状組織の印刷プラットフォーム−回転ロッドを、重力の影響を低減するように調整する；

３）回転ロッドは、次元印刷の後、回転ロッドの表面から生体適合性物質を除去または分離することによって簡便に分解され、管状組織は回転ロッドから取り外されて、培養され得（例えば、インキュベータ内に置く）、または管状組織を有する回転ロッドが取り外され、培養され得（例えば、インキュベータ内に置く）、その後、培養後に回転ロッドから管状組織が取り外され得る。

図１は、本発明の一実施形態による３Ｄバイオ印刷のための回転ロッドを示す。 図２は、本発明の一実施形態による栄養供給のための３Ｄバイオ印刷プラットフォームの全体的な構造を示す。

好ましい実施形態の詳細な説明
本発明の目的、技術的解決法及び利点をさらに説明するために、本発明を図面と組み合わせて以下のようにさらに詳細に説明する。本明細書に記載された実施形態は、本発明の範囲を限定するのではなく、本発明を説明するためだけに使用されることに留意されたい。

本発明において言及される「３Ｄバイオ印刷」は、当該技術分野において「付加的製造」または「３次元印刷」とも呼ばれ得ることを説明する必要がある。

図１を参照すると、本発明の一実施形態による３Ｄバイオ印刷用の回転ロッド２が示されている。回転ロッド２は水平に配置され、回転駆動される。回転ロッド２は、中空構造を有し、その表面に少なくとも１つの孔４が設けられており、３Ｄバイオ印刷プロセス中に、栄養溶液（細胞の生物活性を改善するように、主に管状組織印刷プロセスにおいて栄養を供給するために使用される。）は、中空構造を通過し、栄養溶液の一部は、少なくとも１つの孔４を介して滲出する。回転ロッド２は、回転するモータによって回転駆動され得、他の駆動源によって、または他の回転するための駆動方法でも回転させることができる。モータを使用する状況下では、回転ロッド２の少なくとも一端は、ブシュによってモータに直接接続されてもよく、シャフトおよび伝達機構によってモータに間接的に接続されてもよく、磁気駆動によってモータに接続されてもよく、または回転ロッド２の回転を駆動することができる他の方法でモータに接続されてもよい。モータは、好ましくは回転速度制御可能なモータであり、例えば、速度を精密に調整することができるサーボモータまたはステッパモータ、及び、当技術分野で公知の他のタイプのモータを代替物として使用することもできる。回転ロッド２の一端のみがモータに接続されている場合、回転ロッド２の他端は浮いている、又は支持フレームに支持されている。回転ロッド２の少なくとも一端は着脱可能である。回転ロッド２の材質としては、ある一定の機械的強度が要求されるが、例えば、金属のような材料（例えば、ステンレス鋼、アルミニウム合金、チタン合金）、高分子材料、無機材料でできていてもよく、その形状、構造、長さおよび孔のサイズは、印刷される必要がある管状組織のパラメータ（例えば、構造およびサイズ）に個別に基づいてもよい。サイズ、形状、密度および分布などの回転ロッド２の少なくとも１つの孔４のパラメータは、主として、印刷が要求される管状組織の直径および体内力学のシミュレーションに基づいて決定される。回転ロッド２の内部から栄養溶液を滲出させるために、３Ｄバイオ印刷プロセスにおいて少なくとも１つの孔４が使用され、同時に、少なくとも１つの孔４が、印刷された管のせん断力などの生体刺激をも促進し、それによって細胞の成長と発達を促進する。

回転ロッド２の表面は、少なくとも１つの液体透過性の生体適合性物質５の層でコーティングされていてもよい。栄養溶液は、回転ロッド２の表面の少なくとも１つの孔４を介して表面コーティングから浸透され、支持能力を有する僅かに保湿された栄養供給プラットフォームを形成してもよく、表面コーティングは栄養物質の交換に使用されてもよい。生物学的安全性を提示する表面コーティングは、特定の機械的支持強度を有し、相互溶解性ではなく、印刷材料から容易に分離される。一実施形態では、表面コーティングの生体適合性物質は、温度制御、ｐＨ調整、酵素分解および化学反応を含む生物学的、物理的または化学的方法によって除去可能または分離可能な生体適合性ハイドロゲルであり、生体適合性ハイドロゲルは、好ましくは温度制御によって分解可能であり得る。別の実施形態では、表面コーティングの生体適合性物質は、ＰＬＡ、ＰＣＬ、ＰＬＧＡからなる多孔性フィルムなどの多孔性ポリマーフィルムである。生体適合性物質は、化学修飾、共重合、物理的混合または表面修飾の手段によって、以下の物質の１つ以上から形成され得る：ゼラチン物質およびその複合体、飽和脂肪酸、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルメタクリレート）、ポリ（エチレンオキシド）、およびそれらの誘導体。

ここで図２を参照すると、本発明の一実施形態による栄養を供給するための３Ｄバイオ印刷プラットフォームの全体的な構造が示されている。一般に、参照符号１で示されているバイオ印刷プラットフォームは、主として、印刷支持ロッドとして働く回転ロッド２と、栄養を供給するための栄養供給システム３とからなる。図２に示すように、栄養供給システム３は、栄養溶液容器６；栄養溶液容器６へと延伸する一端部と、回転ロッド２の端部に至る他端部とを有する、栄養溶液送達チューブ７；回転ロッド２の他端部に至る一端部と、栄養溶液容器６へと延伸する他端部とを有する、栄養溶液返還チューブ８；及び、栄養溶液送達チューブ７のラインに配置されたポンプ、を含んでおり、３Ｄバイオ印刷プロセス中において、栄養溶液が、ポンプ９によって栄養溶液送達チューブ７へと吸引され、回転ロッド２の中空構造へ入り、中空構造中の栄養溶液の一部が、回転ロッド２の表面の少なくとも１つの孔４を通って滲出し、栄養溶液の他の部分は、中空構造および栄養溶液返還チューブ８を通って栄養溶液容器６へと再循環される。栄養溶液は、通常の栄養溶液であってもよく、特別な添加成分を含んでいてもよい。栄養溶液の流速は制御可能である。一実施形態では、栄養溶液の流速は、栄養溶液送達チューブ７のラインに配置されたポンプ９によって調整されてもよく、栄養溶液が回転ロッド２の表面から漏出することが保証され得るかぎり、他の流速制御手段もまた利用され得る。別の実施形態では、栄養溶液返還チューブ８のラインには、栄養溶液容器６に戻された栄養溶液の濾過処理を行うための濾過手段１０が設けられている。さらに、回転印刷プラットフォームは、異なる組織および個々のデザインに栄養を供給するための印刷プラットフォームであり、栄養供給方法は、プラットフォーム内浸透方法または外部スプレーまたはその両方が同時に行われる方法である。外部スプレーの一実施形態では、栄養溶液は、細胞印刷の栄養を供給するように、外部から回転ロッド２の表面に向かって噴霧される。回転印刷プラットフォームの温度は制御可能であり、例えば、温度の調節は、栄養溶液の温度の制御および周囲温度の調節によって達成され得る。

３Ｄバイオ印刷プラットフォームを使用して管状組織を印刷する方法は：回転するために回転ロッドを駆動する工程；３Ｄバイオ印刷プロセス中に栄養供給システムによって回転ロッドに栄養溶液を送達する工程、を含み、これにより栄養溶液が回転ロッドの中空構造を通過し、栄養溶液の一部が回転ロッドの表面少なくとも１つの孔を介して滲出させる。

本発明の方法は、回転ロッドを作製する前に、身体パラメータまたは直接３Ｄモデリングにしたがってモデル化することによって、回転ロッドの設計を補助するコンピュータを利用する工程をさらに含み得る。身体パラメータによるモデル化とは、身体走査（ＭＲＩまたはＣＴなど）または他の既存の技術的手段によってデータパラメータが得られ、次いでコンピュータの補助によって３次元モデルに変換するような方法を指す。直接３Ｄモデリングとは、パラメータによって直接３Ｄモデリングすることを指す。回転ロッドの設計を補助するコンピュータを利用する工程は、三次元モデリングソフトウェア及び／又はシミュレーション技術を利用して、回転ロッドの機械的強度、直径、長さ、管壁の厚さ、屈曲および表面の粗さ、前記回転ロッドの表面の孔の形状、多孔度（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）、細孔分布、および孔の大きさを含むパラメータを設定することを含む。回転ロッドの製造には、従来の方法による回転ロッドの製造および３Ｄプリンタによって印刷された回転ロッドの製造が含まれ得る。

本発明の方法は、回転ロッドの表面に少なくとも一層の液体透過性の生体適合性物質をコーティングする工程；回転ロッドの表面の少なくとも１つの孔を介して生体適合性物質から栄養溶液を滲出させるように、バイオインクを印刷する工程（図１参照）；管状組織を印刷して成形した後に、回転ロッドの表面上の生体適合性物質を除去または分離し、次いで、回転ロッドから管状組織を取り出して、それを培養する工程（例えば、インキュベータに置く）か、または管状組織を印刷した後、管状組織を有する回転ロッドを取り外し、それを培養する工程（例えば、インキュベータに置く）、をさらに含む。培養を行うプロセスの間、回転ロッド全体が、孔チャネルを介して印刷された組織に機械関連の刺激を提供するか、または機械的、生物学的および化学的刺激を外部から提供することができる。

本発明は、重力の影響から組織が崩壊する可能性を低減し、幅広い適用可能性を有する、管状組織の３Ｄバイオ印刷および印刷プロセスにおける栄養供給の新たな方法を提供する。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の変更および修正が本発明の精神および範囲から逸脱しない限り、そのような変更および修正が本発明の請求項並びに同等の技術の範囲に含まれ、本発明は、そのような変更と修正を含むことも意図している。

Claims (21)

1. ３Ｄバイオ印刷用回転ロッドであって、
   ここで、前記回転ロッドは水平に配置され、かつ、回転駆動するものであり、前記回転ロッドは中空構造を有し、その表面に少なくとも１つの孔が設けられており、
   ３Ｄバイオ印刷プロセスの間、栄養溶液が前記中空構造を通過し、前記栄養溶液の一部は、前記少なくとも１つの孔を介して滲出することを特徴とする、回転ロッド。
2. 前記回転ロッドが、制御可能な回転速度を有するモータによって回転可能に駆動されるものであって、前記回転ロッドの少なくとも一端が着脱可能である、請求項１に記載の回転ロッド。
3. 前記回転ロッドの表面が、少なくとも１層の液体透過性の生体適合性物質でコーティングされている、請求項１に記載の回転ロッド。
4. 前記生体適合性物質が、生体適合性ハイドロゲルまたは多孔性ポリマーフィルムを含む、請求項３に記載の回転ロッド。
5. 前記生体適合性ハイドロゲルが、温度制御、ｐＨ調整、酵素分解および化学反応を含む生物学的、物理的または化学的方法によって除去可能または分離可能である、請求項４に記載の回転ロッド。
6. 前記生体適合性物質が、化学修飾、共重合、物理的混合または表面修飾によって、以下の物質：ゼラチン物質およびその複合体、飽和脂肪酸、ポリ（Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルメタクリレート）、ポリ（エチレンオキシド）、およびそれらの誘導体、の１つ以上から形成される、請求項３に記載の回転ロッド。
7. 前記回転ロッドが、機械的強度を示し、印刷される必要がある管状組織に基づいてその形状、構造、長さおよび開口サイズを個々に有する物質である、請求項１に記載の回転ロッド。
8. 栄養を供給するための３Ｄバイオ印刷プラットフォームであって、請求項１に記載の回転ロッドと、栄養供給システムとを含み、ここで、３Ｄバイオ印刷プロセスの間、前記栄養供給システムは、栄養溶液を前記回転ロッドへと送達することにより、前記栄養溶液が前記回転ロッドの中空構造を通過し、前記栄養溶液の一部が前記回転ロッドの表面の少なくとも１つの孔を介して滲出することを特徴とする、３Ｄバイオ印刷プラットフォーム。
9. 前記回転ロッドが、第１端部および第２端部を有し、
   前記栄養供給システムが：
   栄養溶液容器；栄養溶液容器へと及ぶ一端部と、前記回転ロッドの前記第１端部に至る他端部とを有する栄養溶液送達チューブ；
   前記回転ロッドの前記第２端部に至る一端部と、前記栄養溶液容器へと至る他端部とを有する栄養溶液返還チューブ；及び、
   前記栄養溶液送達チューブのラインに配置されたポンプ、
   を備え、３Ｄバイオ印刷プロセス中において、前記栄養溶液が、前記ポンプによって前記栄養溶液チューブへと吸引され、前記回転ロッドの前記中空構造へ入り、それにより前記中空構造の前記栄養溶液の一部が、前記回転ロッドの表面の少なくとも１つの孔を介して滲出し、前記栄養溶液の他の部分は、前記中空構造および前記栄養溶液返還チューブを通って前記栄養溶液容器へと再循環されることを特徴とする、請求項８に記載の３Ｄバイオ印刷プラットフォーム。
10. 前記栄養溶液の流速が制御可能である、請求項９に記載の３Ｄバイオ印刷プラットフォーム。
11. 前記栄養溶液返還チューブの前記ラインに濾過手段が設けられている、請求項９に記載の３Ｄバイオ印刷プラットフォーム。
12. 前記３Ｄバイオ印刷プラットフォームの温度が制御可能である、請求項８に記載の３Ｄバイオ印刷プラットフォーム。
13. 請求項８に記載の３Ｄバイオ印刷プラットフォームを用いた管状組織を印刷する方法であって、以下の工程：
    回転ロッドを回転駆動する工程；及び
    栄養溶液が前記回転ロッドの中空構造を通過し、前記栄養溶液の一部が前記回転ロッドの表面の少なくとも１つの孔を介して滲出するように、３Ｄバイオ印刷プロセス中に栄養供給システムによって前記回転ロッドに前記栄養溶液を送達する工程、
    を含む、前記方法。
14. 身体パラメータまたは直接３Ｄモデリングにしたがってモデリングすることによって回転ロッドの設計を補助するコンピュータを利用する工程、及び回転ロッドを作製する工程、
    をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
15. 回転ロッドの設計を補助するコンピュータを利用する工程が、３Ｄモデリングソフトウェアおよび／またはシミュレーション技術を利用して、前記回転ロッドの機械的強度、直径、長さ、管壁の厚さ、屈曲および表面の粗さ、前記回転ロッドの表面の孔の形状、多孔度、孔分布、および孔の開口サイズを含むパラメータを設定することを含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記回転ロッドの表面に、少なくとも１層の液体透過性の生体適合性物質をコーティングする工程をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
17. 前記栄養溶液が前記回転ロッドの表面の少なくとも１つの孔を介して前記生体適合性物質から滲出する間に、バイオインクを印刷する工程をさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記栄養溶液の流速が、ポンプによって制御される、請求項１７に記載の方法。
19. 前記栄養溶液を、外部から前記回転ロッドの表面に噴霧する工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
20. 管状組織を次元印刷（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）した後に、前記回転ロッドの表面から前記生体適合性物質を除去または分離し、前記回転ロッドから管状組織を取り外し、培養を行う工程をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
21. 管状組織を次元印刷した後に前記管状組織を有する前記回転ロッドを取り外して培養し、続いて培養後に前記回転ロッドから前記管状組織を取り外す工程をさらに含む、請求項１７に記載の方法。

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