De kleine 3D-bioprinter zou in de toekomst met een endoscoop in je lichaam ingebracht kunnen worden, om daar, direct op de beschadiging, herstellend weefsel te printen.
De afgelopen jaren zijn 3D-printers de plastic snuisterijen ontgroeid. Met name de medische wereld zet vol in op de techniek. De hoop is daar de apparaten, waar onderhand ook steeds vaker levend materiaal uit rolt, in de toekomst op verschillende vlakken te kunnen inzetten: van versneld wondherstel tot (wie weet ooit) het printen van hele, functionele organen.
Een groep Chinese wetenschappers presenteert in vakblad Biofabrication een nieuwe methode waarmee ze weefsel direct op een interne wond kunnen printen. Niet door de beschadiging in kwestie middels een operatie bloot te leggen, en de wond als het ware naar de printer te brengen, maar andersom: de compacte bioprinter gaat het lichaam in.
Lees ook:
Maagzweer
Het team richtte zich in het onderzoek in eerste instantie op de behandeling van beschadigingen aan de maagwand. Zo’n twaalf procent van de wereldbevolking lijdt in meer of mindere mate aan deze (meestal) maagzweren, zo schrijven de onderzoekers.
Door het contact van het zure maagsap met de blootgelegde zenuwen in de wand kan de aandoening tot hevige pijn leiden. De belangrijkste oorzaak is de bacterie Helicobacter pylori. Ook sommige ontstekingsremmende medicijnen kunnen verantwoordelijk zijn.
Maagzweren worden doorgaans behandeld met antibiotica (als er infectie van H. pylori is aangetoond) en maagzuurremmers. Door het sap (tijdelijk) minder zuur te maken, kan de beschadiging in de maagwand herstellen. In ernstigere gevallen is een operatie nodig.
Intern printen
Daar zagen de onderzoekers ruimte voor verbetering. Zij menen dat bioprinten – het aanbrengen van nieuwe cellen direct op de wond om zo het weefsel (sneller) te repareren – mogelijk een nuttige aanvulling is. Helaas zijn de huidige bioprinters vrij groot en is directe behandeling of oppervlakkig, of dient er een operatie aan vooraf te gaan.
Om direct op interne wonden te printen zónder operatie, ontwikkelden de onderzoekers een printende microrobot. Met een endoscoopslang kan de 28 mm brede printbot in het lichaam ingebracht worden. Bij ‘ingang’ is het geheel opgevouwen. Pas als het printertje in de maag aankomt, vouwt hij zich uit en zet het zijn genezende goedje af.
Model
Het zijn de eerste stappen, nuanceren de onderzoekers. Vooralsnog hebben ze het systeem alleen getest op een model van een menselijke maag. Ook testten ze hoe goed hun ‘inkt’ in staat is levende cellen te printen en bij te dragen aan wondherstel. Hoewel beide tests een “veelbelovend” waren, is een echte maagzweer met de bot dus nog niet behandeld.
De onderzoekers werken hard verder. Een van de belangrijkste punten is het verder reduceren van de grootte van het printertje. Hoewel kleiner dan zijn tegenhangers is 28 mm, zo erkennen de onderzoekers, nog wat aan de grote kant om hem soepeltjes door de ‘natuurlijke ingangen’ in het lichaam in te brengen.
Bronnen: Biofabrication, EurekAlert!
Beeld: Zhao & Tu, 2020/Biofabrication