Bioprinten kan een belangrijke techniek worden bij, onder meer, orgaansynthese (afb: Ozbolat-lab univ.van Pennsylvania)
Sinds het 3d-printen furore heeft gemaakt, blijk je daarmee de duvel en zijn ouwemoer mee te kunnen maken, van pistolen tot huizen. Bioingenieurs zien er ook wel heil in waarbij de 3d-printer, voor deze toepassing vaak bioprinter genoemd, vooral handig is bij de orgaansynthese. Ook andere weefsels zoals bloedvaten lijken tot de mogelijkheden te behoren. In een speciale uitgave van het wetenschappelijke blad Trends in Biotechnology wordt een klein exposé gegeven.
Orgaan-op-chip
Een orgaan-op-chip is een systeem dat zoveel mogelijk de eigenschappen heeft van het echte ding. Daar zijn, eventueel, verpersoonlijkte experimenten mee te doen om te kijken hoe die organen In Jan of Piet of Mien zouden reageren op medicijnen of behandelingen. Bioprinten zou de kosten voor het maken van een orgaan-op-chip drastische kunnen reduceren. “Op het snijvlak van bioprinten en microfluïdica ontstaan grote mogelijkheden om in een keer een orgaan-op-chip te maken”, zegt Savas Tasoglu van de universiteit van Connecticut. “Er zullen in de toekomst geavanceerdere bioprinters komen die een reeks visceuze materialen kunnen verwerken om zowel de microfluïdische systemen alls de complexe weefsels in het systeem direct te kunnen printen. Zo’n gesloten geïntegreerd systeem zal het maken van een orgaan-op-chip drastisch verenvoudigen.”
Meer over dit thema:
Forum: Knowlton et al.: “Towards Single-Step Biofabrication of Organs on a Chip via 3D Printing” http://www.
Spotlight: Knowlton and Tasoglu: “A Bioprinted Liver-on-a-Chip for Drug Screening Applications” http://www.
Printen van huid
Huidcellen geprint op een collageengellaag vertoonden na tien dagen verbindingen tussen cellen en andere hoopvolle eigenschappen. In een ander onderzoek bleken onderzoekers in staat bloedcellen te kweken in deze laag huidcellen. Het printen van huidweefsel is dichterbij de werkelijkheid dan tot voor kort voor mogelijk gehouden, maar toepassingen bij mensen bij, bijvoorbeeld, zware brandwoden is nog niet opportuun.
“Het is nu mogelijk om weefselconstructen te maken met machines”, zegt Wei Long Ng van de technische hogeschool van Singapore. “Het uiteindelijke doel is een volledig functionele huid te printen. Zover is het nog niet, maar bioprinten houdt grote beloftes in voor het maken van verschillende typen huid, met pigment, bloedvaten en haarzakjes.”
Meer over dit thema:
Opinion: Ng et al.: “Skin Bioprinting: Impending Reality or Fantasy?” http://www.
Gezichtsreconstructie
Bot, kraakbeen, spieren, bloedvaten, zenuwen schijnen allemaal al uit de printer te zijn gekomen, maar bij een combinatie van al die weefsels is er een probleem. Het herstel van botschade lijkt het eerst aangewezen terrein voor praktische toepassing van printtechnieken. “Er is nog een lange weg te gaan zegt Dafydd Visscher van het UMC van de VU in Amsterdam. “Een beloftevolle benadering zou een handprinter kunnen zijn die het mogelijk maakt cellen te deponeren op plaatsen waar ze nodig zijn, zoals huid- of kraakbeencellen. Nu richten we de aandacht vooral op het verbeteren van de techniek om het herstelvermogen van weefsels in en rond het gezicht als logische eerste stap.”
Meer over dit thema:
Opinion: Visscher et al.: “Advances in Bioprinting Technologies for Craniofacial Reconstruction” http://www.
Orgaansystemen
Met bioprinters zijn orgaanachtige ‘constructies’ te maken van verschillende cellen of van een tumor, maar hoe die orgaantjes verbonden moeten worden, van bloedvaten voorzien enz. is nog even een punt. “Met de ontwikkeling van nieuwe bioprinttechnieken kan het maken van fysiologisch relevante weefselmodellen een belangrijk wapen worden in de ontwikkeling van medicijnen in de komende tien jaar”, denken Ibrahim Ozbolat en Weijie Peng van de universiteit van Pennsylvania.
Meer over dit thema
Opinion: Peng et al.: “Bioprinting towards Physiologically Relevant Tissue Models for Pharmaceutics” http://www.
Bloedvaten
Bloedvaten maken is nog niet eens het probleem, het gaat er om bloedvaten in weefsel te maken om het geheel zo in de patiënt te kunnen schuiven en te verbinden met de bestaande bloedvaten.
“Bloedvatvorming is op het ogenblik een van de lastigst te nemen hordes om weefseltechniek te kunnen toepassen”, zeggen onderzoekers Jeroen Rouwkema en Ali Khademhosseini, beiden werkzaam bij het MIT in Cambridge (VS) en de Harvard-universiteteit. “Het is duidelijk dat de integratie van bloedvaten in weefsels wezenlijk is.”
Meer over dit thema:
Review: Rouwkema and Khademhosseini: “Vascularization and Angiogenesis in Tissue Engineering: Beyond Creating Static Networks” http://www.cell.com/trends/biotechnology/fulltext/S0167-7799(16)00063-9
Bron: EurekAlert