Formlabsのクリアレジンの可能性
3Dプリンターで透明な造形モデルを作るにはUV硬化レジンを使った光造形3Dプリンターや、同じくUV硬化樹脂を噴霧するインクジェットタイプが最適だ。
特にForm 3やForm 2は滑らかな仕上がりと高精細な仕上がりが特長で、積層ピッチが目立ちやすいFDMやFFF 3Dプリンターよりも高い透明性を発揮する。今回はForm 2とクリアレジンを使ったロンドン大学の取り組みをご紹介しましょう。
ロンドン大学の透明3Dプリントの臓器モデル
今回ご紹介するのはロンドン大学の透明な臓器モデルの3Dプリント事例だ。Form 2（すでにForm 3が登場していますが、Form 3とForm 2の透明性の比較は後述します。）とクリアレジンを使って、透明な人間の臓器を3Dプリントし製薬の研究開発に活かしている。
今取り組みを行っているのはロンドン大学薬学部で製薬や生物化学部門の研究者であるスティーブン・ヒルトン博士とそのチームだ。
製薬の研究開発では、効果や影響を検証するために薬の使用量の定量化を行う必要がある。
ヒルトン博士とそのチームはForm 2とクリアレジンを使った透明な臓器模型をつくり、薬がどのように移動するのかを見える化してる。このプロセスを見える化することによって、研究開発のスピードをアップしるだけではなく、学生たちの教育にも役立てることが可能だ。
Form 2とクリアレジンで研究開発・教育が進化
ヒルトン博士は3Dプリント透明モデルについて次のように紹介している。「たとえば、胃のモデルを3Dプリントすることで、胃を薬や内容物が通過することが一目瞭然になり、特定の溶液がどこで出て、どのような機能をもっているかといった説明を行うことができます」とヒルトン博士は述べている。
また、製薬研究の過程においても「この情報があれば、投薬を制御することができる」と述べている。ヒルトン博士はForm 2とクリアレジンを使った3Dプリントモデルを使用して、研究を進めるだけでなく、資金調達を行うためのコンセプトモデルなどにも使用を行っている。
分子構造の視覚化にも3Dプリンターが役立つ
現在、ロンドン大学のヒルトン博士の研究室には5台のFormlabsの 3Dプリンターがあり毎日稼働している状況だ。ヒルトン博士はForm 2について以下のように述べている。
「Form 2のようなSLA 3Dプリンターは、精密さを必要とする小さなオブジェクトには、優れた性能を発揮します」。
こうしたForm 2の精密さ、高精細さは、研究開発と同時に、学生が医薬品の成分を視覚化して理解するのも助けてもいる。
ヒルトン博士は、学部生や大学院生にとって、研究に進む前に医薬品の有効成分の背後にある化学を完全に理解することが不可欠であると考えている。「私たちは、化学と分子の教育に3Dプリンターを使用しています。立体化学や軌道を説明できるように、3Dプリンターで分子の小さなモデルを作成しています」とヒルトン博士は語っている。
例えば、根管研究用の胃のモデルや、顎と歯、眼のモデル、脳なども3Dプリントしている。Form 2とクリアレジンで作られた臓器モデルではタブレットや粉末が胃の溶液に入り、胃壁の内部の状態を変えるといった化学反応の発生を確認できる。
この3Dプリンターを取り入れたコースは薬学部の4年目から組み込まれており、学生たちは3Dプリンターを使うことによって、より視覚的に学ぶことが可能になっている。特にForm 2の最大の特長である安定性と使いやすいインターフェースによって造形に関する手間をなくし研究開発が役立てることが可能となった。
Form 2からForm 3で透明性がUP
今回のロンドン大学の使用はForm 2とクリアレジンの透明性による使用事例ですが、Form 3になることでクリアレジンの透明性がさらに向上しています。Form 3は新たにLFSテクノロジーを搭載し、より細かいレーザースポットを実現しました。それによってクリアレジンの透明性もForm 3ではさらに向上しています。
まとめ 3Dプリンティングで研究と教育を加速
3Dプリンターは、世界中の教育で欠かすことのできないツールになりつつあります。今回ご紹介したロンドン大学とForm 2のプリント事例のように、従来、文章で教えられていたものが3Dプリンターによって視覚化されることで、より理解を促進するツールとしての利用ができます。
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