Het biomateriaal zou met een 3d-printer direct in het lichaam aangebracht kunnen worden, is het idee (afb: univ. van Ohio)

Om organen en weefsels te kweken worden ook 3d-printers gebruikt. Nu schijnen onderzoekers rond Ali Asghari Adib een methode te hebben ontwikkeld om dat ook direct in een lichaam te kunnen doen. Daarmee zou je de risico’s van een transplantatie van het afgedrukte weefsel vermijden is het idee, maar hoe praktisch is dat? Voorlopig hebben de onderzoekers alleen nog maar proefgedraaid op stukjes kip en agaragar.
Weefseltechniek om beschadigd weefsel te vervangen staat in de belangstelling. Nu gebeurt dat nog uitsluitend in het lab, waarbij het idee is het kweekweefsel later te implanteren, maar onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Ohio denken dat het handiger is dat ‘opbouwwerk’ direct in het lichaam te doen. Dat verkleint de chirurgische ingreep en daarmee de kans op infecties en zou de kans op succes vergroten. Daarbij willen ze dan gebruik maken van een 3d-printer die het biomateriaal direct in het lichaam opbouwt.
Zo’n systeem moet aan een aantal voorwaarden voldoen. Allereerst moet dat werken bij lichaamstemperatuur, uiteraard zonder de patiënt te beschadigen. Dat laatste betekent dat er geen uv-licht kan worden gebruikt. De bioinkten waarmee gewerkt worden, waarin de benodigde cellen zijn verwerkt, worden via een minimale ingreep aangebracht en het lichaam zelf fungeert als bioreactor, is de gedachte.

De onderzoekers gebruikten een hydrogel (gelatinemethacryloyl) als matrixmateriaal en voegden daar laponiet (een synthetische klei) en methylcellulose aan toe voor de verwerkbaarheid. Asghari Adib: “Dat is afdrukbaar bij lichaamstemperatuur en kan in het lichaam worden vernet (onderling verbonden; as) met zichtbaar licht.”

Kippenborst

In die hydrogel mengden ze bindweefselcellen om ‘levensechte’ constructies te maken. Dat deden de onderzoekers overigens niet in een levend lichaam maar op stukjes agaragar en kippenborst. Dat leek in ruim 70% een ‘levensvatbaar’ weefsel op te leveren in een periode van 21 dagen.
Daarbij moet de hydrogel wel aan het zachte, levende (?) weefsel hechten. Het bleek dat die hechting een aantal malen groter was als ze de printkop zo’n 1,6 mm in het weefsel lieten zakken in plaats van de hydrogel op het weefsel aan te brengen.

Als toepassingen denken de onderzoekers aan het repareren van hernia, een ingreep om de functie van de eierstokken te vergroten of aan het ter plaatse aanbrengen van biomaterialen met medicijnen, groeifactoren of wat dan ook. “Je kunt er diverse beschadigingen of aandoeningen mee behandelen”, zegt medeonderzoeker Ali Khademhosseini. “Je brengt het materiaal direct op de gewenste plaats aan in de ok.” Ik heb zo mijn twijfels over de toepasbaarheid van zo’n 3d-printer diep in het lichaam, maar ik ben dan ook maar een leek op alle fronten.

Bron: physicsworld.org