Men is van mening dat deze technologie het in de nabije toekomst mogelijk zal maken om van donororganen af te komen door ze volledig te vervangen door "gedrukte". Alleen vandaag is er één groot probleem met het 3D-printen van orgels. En het zit hem in de printtechnologie zelf. En het was dit probleem dat een groep wetenschappers uit Zwitserland nog niet zo lang geleden kon oplossen.
Hoe worden organen afgedrukt?
Laten we eens kijken hoe deze technologie werkt om te begrijpen wat de moeilijkheid is bij het printen van orgels. Als je niet ingaat op technische details, dan wordt voor het grootste deel tijdens 3D-printen (en het maakt niet uit wat je print - een plastic onderdeel of een orgel), de uiteindelijke vorm gecreëerd door het materiaal in lagen te leggen. Hierdoor kunnen orgels met een complexe interne structuur worden gemaakt. Maar het belangrijkste nadeel in dit geval is tijd. Het kost onredelijk veel tijd en middelen om één orgel te printen.
Er is echter nog een andere methode: volumetrische bioprinting, waarmee tegelijkertijd door het hele volume een orgaan kan worden gevormd. De methode ligt in het feit dat een speciaal 'mengsel' van cellen en bevestigingsmateriaal afwisselend van verschillende kanten wordt aangevoerd met een laser met verschillend penetratievermogen van een speciale projector, die slechts een bepaald deel van het 3D-model 'laat zien', dat zichtbaar is vanuit het 'oogpunt' van deze projector. Het weefsel hardt uit in de projectorstraal. Dit gebeurt totdat het hele toekomstige orgel "uitgelicht" is.
Een schematische weergave van hoe volumetrisch afdrukken plaatsvindt.
Een team van wetenschappers van het Laboratory of Applied Photonics Devices (LAPD) in Zwitserland zei dat ze met deze methode complexe weefselvormen konden creëren in een biocompatibele hydrogel met stamcellen. Bovendien kunnen uit deze weefsels organen met een ontwikkelde bloedsomloop worden gevormd. Maar het meest verbazingwekkende hier is dat het afdrukproces maar een paar seconden duurt. 3D-printen kan in korte tijd nieuwe, functionele organen creëren.
Wetenschappers hebben al met succes (en vooral snel) weefsels van de hartklep, meniscus, longslagader en femur geprint. Bovendien kunnen geprinte weefsels en organen ook worden gebruikt om onderling verbonden structuren te creëren, zoals de lever en de galblaas.
Promotie video:
Muis longslagader model verkregen met behulp van een nieuwe volumetrische bioprinting-methode.
Nu zijn wetenschappers gericht op het uitvoeren van grootschalige klinische onderzoeken, en tegelijkertijd kan, zoals de auteurs van het werk zeggen, hun technologie niet alleen voorzien in de behoeften van de donordienst, maar ook in verschillende onderzoekslaboratoria die dringend behoefte hebben aan levende weefsels voor experimenten. Dit kan de behoefte aan proefdieren verminderen, die de afgelopen jaren zeer vaak is bekritiseerd.
Vladimir Kuznetsov
