Menselijk weefsel printen in enkele seconden (video)

Onderzoekers van het UMC Utrecht en de TU in Lausanne hebben een extreem snelle methode ontwikkeld om complexe vormen te maken in hydrogels met stamcellen en het resulterende weefsel vervolgens te vasculariseren (van bloed te voorzien). Zo kan bijvoorbeeld in enkele seconden een hartklep worden geprint.

Weefselingenieurs maken kunstmatige organen en weefsels die kunnen worden gebruikt om nieuwe medicijnen te ontwikkelen en te testen, beschadigd weefsel te repareren en zelfs hele organen in het menselijk lichaam te vervangen. Conventionele bio-printing is een langzaam proces dat laag voor laag geschiedt. Dat beperkt de mogelijkheden om vrije vormen te produceren en een grote levensvatbaarheid van de cellen te bereiken.

Met de nieuwe techniek kost het slechts enkele seconden om complexe weefselvormen te maken in een biocompatibele hydrogel met stamcellen. Het resulterende weefsel kan vervolgens worden gevasculariseerd door endotheelcellen toe te voegen.

Net SLS

De techniek wordt ‘volumetrisch bio-printen' genoemd. De onderzoekers projecteren een laser door een draaiend vat met hydrogel. Net al bij Selective Laser Sintering (SLS) ontstaat weefsel op de locaties waarop het licht wordt gericht. Na slechts enkele seconden verschijnt de 3D-vorm, gesuspendeerd in de gel. De stamcellen in de hydrogel worden nauwelijks beïnvloed door dit proces.

Een dijbeen of meniscus printen

De onderzoekers hebben al weefselconstructies van enkele centimeters gemaakt, wat een bruikbare grootte is. Ze hebben onder meer een hartklep geprint, een meniscus, en een complex gevormd deel van het dijbeen. Ze waren ook in staat om in elkaar grijpende structuren te bouwen.

Met behulp van deze techniek kunnen laboratoria kunstmatige weefsels of organen massaal produceren met een ongekende snelheid. Dat is essentieel als het gaat om het testen van nieuwe geneesmiddelen in vitro, en het kan helpen de noodzaak van dierproeven te elimineren - een duidelijk ethisch voordeel en een manier om de kosten te verlagen.