Het botprintproces in beeld. De poreuze zanddeeltjes (siliciumoxide) zijn bedoeld voor aller lei noodzakelijke ‘ingrediënten’ (afb: Biofabrication)

Het is inmiddels, zeker in onderzoekslabs, al vrij normaal dat er printers gebruikt worden voor het fabriceren van levend weefsel. Onderzoekers in Portugal hebben, gebruik makend van ‘bioinkt’ met levende stamcellen,  aangetoond (of althans aannemelijk gemaakt) dat het op die manier mogelijk is om bot te fabrieken ter vervanging (bedoeld, althans) van beschadigd of aangetast botweefsel. Vooralsnog blijkt het vinden van de juiste samenstelling van de ‘bioinkt’ een lastig verhaal, dus denk niet dat je morgen een nieuw vingerkootje (ik noem maar wat) kunt bestellen.De bioinkt bestaat uit organische en anorganische bestanddelen van bot. “De bioinkt heeft die ook”, zegt João Mano van de universiteit van Aveiro (Port.). De onderzoekers hadden voor hun ‘inkt ‘ voor gelatinemethaacrylaat, een bindmiddel dat ‘instelbare’ mechanische eigenschappen heeft en biocompatibel is. Die gelatine bevat ook functionele groepen waaraan cellen zich kunnen hechten.
Als anorganische bestanddelen kozen de onderzoekers voor halfporeuze zanddeeltjes met daarin calcium, fosfaat een dexamethason, een bijnierschorshormoon. Calcium- en fosfaationen beïnvloeden de samenstelling van de botstructuur die ontstaat. Ook zouden ze zorgen van de ontwikkeling met de in de inkt meegevoerde stamcellen in botcellen. Als stamcellen gebruikten de onderzoekers mesenchymatische stamcellen

Stabiel

De onderzoekers lieten zien dat ze stabiele botconstructies konden printen met bovenstaande ingrediënten. Ze gebruikten een soort extrusietechniek om kleine botschijfjes te maken. In schijfjes van hydrogels zagen ze duidelijk zand (siliciumoxide), calcium en botachtig calciumfosfaatapatiet, terwijl in schijfjes met gelatinemetacrylaat die apatiet niet aanwezig was.
Mano: “De aanwezigheid van hydroxyapatiet in de bioinkt is hoogst noodzakelijk als belangrijk bestanddeel van botweefsel. Die stof heeft een positieve invloed op de botvorming hetgeen belangrijk is voor implantatie. Botimplantaten binden aan hydroxyapatiet en dat is van belang voor de botintergratie.” De gebruikte stamcellen bleken goed bestand tegen de gebruikte methode.

De onderzoekers bekeken ook nog of die stamcellen zich netjes ontwikkelden tot botcellen. Dat viel te regelen met de samenstelling van de inkt. De onderzoekers gaan nu proberen complexere botstructuren te maken met behulp van hun nieuwe ‘bioinkt’.

Bron: physicalworld.com