Met de ontwikkeling van zogenoemde bio-inkt heeft het Vlaamse bedrijf Xpect-INX het printen van menselijke organen weer een stap dichterbij gebracht. De onderneming is een spin-off van een project van de Universiteit Gent.
Vlaanderen is koploper op het gebied van 3D-printen op tal van toepassingsgebieden. De biofabricatie van weefsel staat nog in de kinderschoenen. Maar er is al een lange weg afgelegd. De onderzoeksgroep Polymeerchemie en Biomaterialen, geleid door Peter Dubruel en Sandra van Vlierberghe, onderzoekt al meer dan 10 jaar nieuwe polymeren en bio-inkten voor deze toepassingen.
Volgens de universiteit bleven echter tot dusver de mogelijkheden in de medische sector beperkt tot het 3D-printen van medische apparaten of anatomische modellen. Dat kwam door gebrek aan materialen die de structuur en functie van biologische weefsels kunnen nabootsen. Dankzij de innovatieve materialen die aan de UGent ontwikkeld zijn, kan nu ook menselijk weefsel geprint worden.
Bio-inkt zorgt voor een gezonde groeiomgeving voor cellen
‘3D-printen van cellen en weefsels is zeer uitdagend’, vertelt UGent-onderzoeker en mede-oprichter van Xpect-INX, Jasper Van Hoorick. ‘3D-geprinte cellen moeten namelijk kunnen groeien en functioneren zoals normale, menselijke cellen. Ook moeten ze kunnen interageren met bestaande cellen tot het lichaam ze volledig kan integreren. De sleutel hiervoor is het gebruik van gepaste en biocompatibele materialen, die we ‘bio-inkten’ noemen. Dat zijn materiaalmengsels, die een sterke gelijkenis vertonen met de natuurlijke celomgeving. De bio-inkten zorgen voor mechanische sterkte, een gezonde groeiomgeving voor de cellen en bovendien maken ze het mogelijk om die cellen te verwerken via verschillende 3D-printtechnieken.’
Patiëntspecifieke oplossingen
De toepassingen van deze ‘bio-inkten’ zijn legio. Dit kan gaan van het omzetten van de 2D-celculturen in petrischalen naar meer realistische 3D-culturen, het herstellen of vervangen van beschadigde cellen of weefsels door ziekte of letsel tot het kweken van ‘mini organen-op-chip’ voor het screenen van nieuwe geneesmiddelen.
Substantiële vermindering van het aantal dierproeven
Nu nog gaan ingrepen als een borstreconstructie, het vervangen van een hartklep of een meniscus vaak gepaard met complicaties. De combinatie van 3D-printen met deze bio-inkten kan een duurzamere en patiëntspecifieke oplossing bieden. Zo kan het beschadigde weefsel vervangen worden door nieuw, lichaamseigen weefsel. Net zoals bij een defect aan een auto. Op langere termijn zou zelfs het printen van volledige organen mogelijk moeten zijn. Dat kan het tekort aan donororganen oplossen.
“Ook voor klinische studies kan deze technologie mogelijkheden bieden om cellen of mini-organen te kweken als model voor het testen van nieuwe geneesmiddelen,” aldus Jasper Van Hoorick. “Op deze manier kunnen we het aantal dierproeven substantieel terugschroeven.”
