Met een 3D-printer delen van het menselijk lichaam namaken. Dat kan met de printer die door de Universiteit Utrecht en UMCU is ontwikkeld. Hiermee kunnen namelijk modellen gemaakt worden van bijvoorbeeld organen of botten. Deze modellen bestaan dan uit levende cellen waarop bijvoorbeeld geneesmiddelen getest kunnen worden.
Klassieke 3D-printers werken door laagjes plastic die op elkaar worden gestapeld. Door deze opeenstapeling van laagjes vormt er een driedimensionaal figuur. Er zijn al ontelbare mogelijkheden met deze klassieke 3D-printers. De wetenschap is al jaren aan het kijken hoe deze techniek toegepast kan worden op verschillende vlakken.
Levende cellen printen
Wetenschappers probeerden bijvoorbeeld al eerder protheses of hele organen te printen. Tot nu toe is dit nog nooit gelukt. 3D-printers konden wel al overweg met veilige materialen die levende cellen bevatten.
Innovation Origins berichtte al in 2019 over bio-inkt van Technische Universiteit van Wenen. Met deze speciale bio-inkt kan sneller geprint worden en kunnen levende cellen in een structuur worden geplaatst. Snelheid bij printen met cellen is van groot belang. Wanneer het proces namelijk te lang duurt, is de overlevingskans van cellen enorm klein.
Riccardo Levato werkte samen met de Technische Universiteit van Lausanne aan volumetrisch bioprinten. Riccardo stelt dat hiermee wél hele organen geprint kunnen worden. Deze manier van printen werkt niet met het opbouwen in laagjes.
Volumetrisch bioprinten
Bij deze printer is er een draaiende container met vloeibare gel die stolt wanneer deze in contact komt met laserlicht. De container wordt in verschillende hoeken belicht. Hierdoor ontstaat het driedimensionale beeld. Dat beeld wordt, volgens Riccardo, meteen hard. In 2019 berichtte Innovation Origins al over soortgelijke technologie van EU project BRIGHTER. Deze methode van 3D-printen is veel sneller waardoor objecten geprint kunnen worden met levende cellen. Denk aan een hartklep of een stuk dijbeen.
Door aan de gel in de container lichaamseigen stamcellen toe te voegen, kunnen de onderzoekers een biologisch proces buiten het lichaam bestuderen. Met deze techniek komen de onderzoekers dichterbij het uiteindelijke printen van volledige organen. Hierdoor zouden patiënten niet meer afhankelijk zijn van donororganen.
Riccardo Levato ontving van de European Research Council een startsubsidie, een grant, van 1,8 miljoen euro. Hiermee kan hij een onderzoeksgroep opstarten en geavanceerde apparatuur aanschaffen.
Toekomst
In de toekomst is het doel dat de bioprinter organische protheses kan maken van lichaamseigen materiaal. “Dankzij de subsidie hopen we de techniek zo ver te hebben ontwikkeld, dat een driedimensionaal model van een bot uit de printer rolt,” dit meldt Riccardo in het persbericht van Universiteit Utrecht.
“Wij willen het model zo natuurgetrouw mogelijk printen. Inclusief beenmergcellen die witte en rode bloedcellen aanmaken. Dat stelt ons in staat om bepaalde ziektes, zoals leukemie, te bestuderen.” Hiermee kan behandeling getest worden voor blootstelling aan de patiënt.
Uiteindelijk zorgt dit voor minder bijwerkingen bij de patiënt en vermindering van medische kosten voor behandelingen. Buiten dit voordeel betekent een accuraat model dat dierproeven minder nodig zullen zijn bij ontwikkeling van geneesmiddelen.
Ook interessant:
Zullen in de toekomst lithografisch geproduceerde organen de donororganen vervangen?
