Bekend van BNNVARA, RTL 5, BNR Nieuwsradio, Tegenlicht, De Correspondent en meer: In de media

3D bio printen: voorbeelden, toepassingen & toekomst

3D bioprinten. Hoe ver is deze technologie? Worden in Nederlandse ziekenhuis al organen zoals een hart, lever, oren of nieren geprint? Wat zijn voorbeelden en toepassingen? Wat is de toekomst van 3d bioprinten en regeneratieve geneeskunde.

Organen printen

Hoe lang duurt het nog voordat chirurgen een nieuwe neus kunnen printen of voordat onderzoekers een exacte kopie van mijn hart uit de printer kunnen halen? Dit gaat snel, maar ook weer niet zo snel als je wellicht verwacht (en hoopt).

Rond 3D bio printen zijn namelijk nogal wat aspecten van belang: het materiaal (kunststof of lichamelijk weefsel zoals kraakbeen en vetstamcellen), het ontwerp (wat moet er geprint worden), de printer zelf en de patiënt zelf natuurlijk.

Weefsel printen

3D printen is al langer bekend. 3D printen is één van de technologische trends die leidt tot Singularity, de samenballing van allerlei technologie die elkaar weer versterken. Experts zeggen dat 3D printen leidt tot een revolutie in het productieproces. Je bent immers niet meer afhankelijk van modellen en maten die per se op grote schaal geproduceerd moeten worden. Of denk aan transport. Als ik thuis mijn schoenen kan printen, dan hoeven die niet meer met een boot uit China te worden vervoerd.

Hoe werkt 3D printen? Grondstoffen worden gesmolten en worden laag voor laag geprint. Daardoor kun je dus ook unieke (en complexe) vormen en maten maken. Zelf heb ik ook al een keer wat producten uit een 3D printer gehaald.

Oké, dat klinkt mooi. Maar is het daarmee ook mogelijk om weefsels en organen te printen? Een beetje gekscherend: wanneer kan ik mijn nieuwe lever via internet bestellen?

Expert 3D bioprinten

In januari 2016 organiseerde ik een Meetup over dit onderwerp.

Na een introductie van mij over het biohacking en 3D bioprinten geef ik het woord aan Ernst Jan Bos. Ernst Jan werkt als arts-onderzoeker bij het MOVE Research Institute en het VUmc in Amsterdam. Hij kwam in 2013 uitgebreid in het nieuws met zijn project om een 3D printer te kopen.

Met die printer zou het mogelijk worden om oren te printen voor brandwondenslachtoffers. Ernst Jan plaatste hiervoor een oproep op een crowdfundingplatform. Voor dit project werkte hij samen met het VUmc en de Brandwonden Stichting.

Thema’s van de Meetup

Dit waren de thema’s van de meetup.

  • Wat is regeneratieve geneeskunde?
  • Hoe is het crowdfunding project verlopen?
  • Hoe zet het VUmc de 3D bioprinter nu in?
  • Welke vormen zijn er binnen 3D bioprinten?
  • Kunnen we kunststoffen inzetten om te helpen bij regeneratieve geneeskunde?
  • Hoe ver is de technologie om echt lichamelijk weefsel te printen?
  • Voorspelling: wanneer kunnen we een menselijk hart printen?

Hierna volgt een verslag van de Meetup.

Oplossing donortekort

Je denkt er misschien niet zoveel over na, maar zowel esthetisch als functioneel gezien, zijn oren heel belangrijk voor een mens. Daar begon de presentatie van Ernst Jan mee, na een korte inleiding van mij. Zijn promotieonderzoek was gestart vanuit het probleem dat mensen hun oren waren verloren of dat deze ernstig waren verminkt. Hoe kan 3d printen het donortekort oplossen?

“Oren lijken soms het summum van geneeskunde te zijn”. Hij noemt dat elk jaar wel in de media komt dat ergens oren zijn geprint of gekweekt. Dit begon met de muis van Vacanti in 1997 (bron). Zonder het werk van de onderzoekers te bagatelliseren laat hij zien dat er best wat nuancering zit aan deze publicaties. Een oor die uit de printer rolt? Dat is nog wel even toekomstmuziek.

Presentatie van Ernst Jan

Stamcellen, kraakbeen en buikvet

Hoe werkt dat dan wel? De onderzoekers binnen zijn onderzoeksgroep werken met een mix van stamcellen (80%) en kraakbeencellen (20%). Dit kan geen kraakbeen zijn uit de neus of uit de knieën. Gelukkig is er bijna altijd nog kraakbeen van het oor aanwezig bij de patient.

Qua stamcellen gebruiken ze liever die uit buikvet dan embryonale stamcellen. Deze zijn namelijk te onstabiel, ze kunnen zich in allerlei cellen ontwikkelen.

De stamcellen uit het buikvet moet je harder manipuleren, maar die kun je beter een bepaalde kant uitduwen. Met andere woorden, je loopt minder risico dat de cellen uitgroeien tot oogcellen.

Oren groeien in je buik

Vervolgens wordt het oor in een mal uitgerijpt. Hiervoor gebruiken de onderzoekers een mal, omdat cellen nadat ze gevormd zijn ook nog de neiging hebben om te krimpen of te vervormen. De stap naar daadwerkelijk transplanteren is ook nog lastig. In theorie moet een gefabriceerd oor eerst in een voedingsrijke omgeving worden uitgerijpt. Hiervoor lijkt de buik het meest geschikt.

Ik vind dat best bizar klinken. Dat jij je nieuwe oor opkweekt in je buik. Andere opties volgens Ernst Jan zijn bioreactoren waarin organen verder kunnen groeien (meer lezen). Het enige nadeel is dat deze best prijzig zijn.

In de Beurs van Berlage. Mooie plek met uitzicht op Amsterdam CS.

Toekomst

De conclusie van Ernst Jan was dat het volledig 3D printen van organen nog even op zich laat wachten. Dat komt omdat voor het printen een combinatie nodig is van de juiste materialen, een goed ontwerp, slimme software en de juiste opbouw van de geprinte materialen. Je moet het zo zien: als je één van deze variabelen aanpast, dan heeft dat weer invloed op de andere variabelen.

Hij noemt wel dat de wetenschap zich snel ontwikkelt. Zo zijn er onderzoekers bezig met bioinkt als materiaal voor in de 3D bio printer (meer lezen). Toch gelooft hij dat de toekomst ligt in hybride vormen. In combinaties van verschillende technologieën en materialen.

Dat je een exacte kopie van je lever uit een 3D printer kan halen? Dat duurt dus nog even.

Leeslijst

Wil je meer weten over biohacking? Eerder schreef ik deze artikelen over dit thema:

Wat wil jij weten over 3D bioprinten? Laat het me weten in de comments!

2017-10-12T08:48:07+00:00 By |0 Comments

Leave A Comment