Een 3D-printer met menselijke huidcellen in plaats van inkt kan in de toekomst direct nieuwe huid ‘printen’ op brandwondenslachtoffers.
Je kon erop wachten. Na het printen in 3D van onder andere kunstwerken, muziekinstrumenten en voedsel, is er dan nu ook een toepassing in de medische wereld: 3D-bioprinten oftewel het printen van weefsels of zelfs volledige organen. Het zou zeker helpen het orgaantekort terug te dringen. Afgelopen zondag op de jaarlijkse AAAS-conferentie presenteerde James Yoo en zijn team van het Wake Forest Institute of Regenerative Medicine hun eerste resultaten op dit gebied: het printen van nieuwe huidjes voor muizen met brandwonden.
Bij mensen zou de techniek als volgt kunnen werken. Van de verbrande patiënt wordt een klein stukje onbeschadigde huid afgenomen, waarvan de huidcellen worden geïsoleerd. In het lab krijgen de cellen de kans te groeien en in aantal toe te namen. Daarna worden de ‘cartridges’ van de bioprinter (de plastic buizen op de foto boven dit bericht) gevuld met het goedje en kan er op de patiënt worden ‘geprint’, cellaag voor cellaag.
Dankzij een van tevoren gemaakte 3D-scan van de brandwond heeft de printer een idee van de hoeveelheid cellen die nodig is om de wond te laten helen. Afhankelijk van de wond kan het printwerk enkele minuten tot uren duren.
Voor het 'printen' kan beginnen, wordt er een 3D-scan van de brandwond gemaakt.
Het printsysteem kan in de toekomst zelfs draagbaar worden gemaakt, zodat het bijvoorbeeld handig is voor gebruik bij gewonde militairen in oorlogsgebied. En daar steekt het het AFIRM (onderdeel van het Amerikaanse ministerie van defensie) graag geld in: het Wake Forest Institute ontvangt voor de komende vijf jaar 50 miljoen dollar voor de verdere ontwikkeling van deze en vergelijkbare projecten.
Nog meer universiteiten houden zich bezig met het ontwikkelen van het bioprinten, zo bleek op de conferentie. Onderzoeker Hod Lipson (Cornell-universiteit) en zijn team namen een 3D-printer mee om een compleet oor te printen (met siliconengel – het gebruik van echte cellen zou uiteraard verspilling zijn). Zijn team onderzocht het repareren van onder andere botbreuken in dieren.
Het printen van driedimensionaal kraakbeen en huid lijkt nog relatief gemakkelijk vergeleken met de lange weg die het printen van grotere weefsels of zelfs volledige organen bij mensen nog te gaan heeft. “Wat je ook in het lichaam stopt, het moet verbonden worden met de lichaamseigen bloedvaten en zo worden voorzien van de benodigde zuurstof. Dat is een van de uitdagingen die we tegenkomen bij grotere weefsels”, vertelt James Yoo van Wake Forest aan BBC News. Verder verwacht Lipson dat het nog zeker twintig jaar duurt voor we de eerste 3D-bioprinters in ziekenhuizen aan het werk kunnen zien.
Beeld: Wake Forest Institute for Regenerative Medicine