Een interdisciplinair team onderzoekers onder leiding van het Fraunhofer ILT in Aken is erin geslaagd om bloedvaten te 3D printen. Samen met een tweede resultaat, het in vitro kweken van vetweefsel, betekent dit een doorbraak in het tissueprinten van organen. Eind oktober presenteren de onderzoekers de resultaten van ArtiVasc 3D.

 

Europese onderzoekers boeken doorbraak in tissueprinting

Tot nog toe lukt het slechts om de bovenste huidlaag in een maximale dikte van 200 micrometer buiten het menselijk lichaam te kweken. Een volledige huid bestaat echter behalve uit de epidermis en dermis ook uit de subcutis, die enkele millimeters dik is. Om deze huidlaag mee te kweken buiten het lichaam, zijn bloedvaten nodig die voor de aanvoer van de benodigde voedingsstoffen zorgen. Want zonder bloedtoevoer blijft een 200 micrometer dikke cellaag niet in leven. Daarin zijn de Duitse onderzoekers in het EU-project ArtiVasc 3D geslaagd.

 

artevasc 3d

Een sterke uitvergroting van de poreuze bloedvaten.

Materiaal en 3D printtechnologie

De doorbraak komt door de ontwikkeling van een nieuw materiaal, nodig voor de kunstbloedvaten. Het materiaal moet zowel de juiste mechanische eigenschappen hebben en biocompatible zijn. Hiervoor gebruiken ze een nieuwe polymeer gebaseerd op een acrylaat. Daarnaast moet het materiaal te verwerken zijn met 3D printtechnologie. Voor dit laatste hebben de onderzoekers een combinatie van inkjetprinten en stereo-lithografie ontwikkeld. Hiermee 3D printen ze de vertakkingen van het bloedvatenstelsel. De poreuze bloedvaten bestaan uit 20 micrometer dunne lagen. De poriën meten ongeveer 100 micrometer.

 

Complete toolbox

Het laserinsituut Fraunhofer ILT spreekt over een doorbraak in de derde dimensie. Naast de 3D printtechnologie en het materiaal heeft men namelijk ook een mathematisch model ontwikkeld dat de benodigde data voor de 3D printer berekend om het juiste bloedvatensel te printen. Deze drie zaken vormen een complete toolbox die in de toekomst gebruikt kan worden om het 3D printen van bloedvaten in een volledig geautomatiseerd proces te integreren.

 

artivasc 3d

De resultaten van het ArtiVasc 3D project betekenen een doorbraak in tissueprinting.

 

Doorbraak tissueprinting

In hetzelfde ArtiVasc 3D zijn onderzoekers er tevens in geslaagd om vetweefsel in een bioreactor te kweken. De combinatie van dit vetweefsel met de huidlaag stelt dit de onderzoekers in staat om een volledig huidmodel met een dikte tot 12 mm kunstmatig te maken. Deze kan in de toekomst gebruikt worden voor huidtransplantaties. De ontwikkelingen kunnen ook voor andere vormen van driedimensionaal tissueprinten worden toegepast. De geprinte bloedvaten kunnen namelijk ook gebruikt worden voor het in vitro kweken van bijvoorbeeld organen.

Aan het Europees project, dat 4 jaar heeft geduurd, hebben uit heel Europa zo’n 20 onderzoeksinstellingen en bedrijven meegewerkt. Op 28 en 29 oktober worden de resultaten gedetailleerd gepresenteerd in Aken. Voor meer informatie vind je hier.