Het woord "printer" roept afbeeldingen op van kantoorbenodigdheden, papierstoringen en pakjes papier. Maar voeg "3D" toe en het beeld verandert: een apparaat dat alles heeft geïnspireerd, van hulpmiddelen voor gebruik in de ruimte tot vervanging van bacteriën tegen bacteriën. Maar wat als 3D-geprinte apparaten tot leven zouden kunnen komen? Dat is niet langer alleen speculatie met rapporten dat een poging om menselijk weefsel in levensechte lichaamsdelen in 3D te printen is geslaagd.
Vorig jaar berichtte Smithsonian.com over het ambitieuze streven van het Wake Forest Institute for Regenerative Medicine om alles van huid tot organen in 3D te printen. Destijds was de poging van het team om levensechte lichaamsdelen te printen nog in een vroeg stadium. Hoewel hun dromen over het afdrukken van dingen zoals nieren nog moeten worden gerealiseerd, heeft het team een indrukwekkende eerste stap gezet, het creëren van een unieke printer die menselijk weefsel kan fabriceren en in elke vorm kan vormen.
Een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature Biotechnology beschrijft de printer, die het team een geïntegreerde tissue-orgelprinter, of kortweg ITOP, noemt. De printer lost twee grote problemen op voor wetenschappers die gefrustreerd zijn door eerdere pogingen om met levend weefsel af te drukken. Niet alleen drukt het structuren af die sterk en groot genoeg zijn om te worden geïmplanteerd, maar het helpt ook cellen lang genoeg te leven om in een lichaam te worden geïntegreerd.
Het geheim van het succes van de printer is hydrogel, gemaakt van water, gelatine en andere stoffen die de celgroei ondersteunen. De printer legt die stof vast samen met biologisch afbreekbare structurele materialen die uiteindelijk oplossen zodra het weefsel sterk genoeg is om zichzelf te ondersteunen. Toen volledig bedrukte weefsels bij dieren werden geïmplanteerd, werden ze volwassen en ontwikkelden ze zelfs hun eigen bloedvaten.
In een release merken onderzoekers op dat als ze eenmaal hadden ontdekt hoe ze konden zorgen dat cellen in leven blijven terwijl ze worden geprint, ze de levensvatbaarheid van de cellen hebben verzekerd door 'een rooster van microkanalen' in de structuren te bouwen. Deze kleine kamers zorgen ervoor dat de geprinte cellen essentiële voedingsstoffen en zuurstof krijgen en lang genoeg in leven blijven zodat bloedvaten zich kunnen ontwikkelen.
Het 3D-geprinte weefsel ziet er nogal griezelig uit - vooral als het in een petrischaaltje gevuld met een roze substantie zit. De vooruitgang zou echter op een dag patiënten met ziekten of ontbrekende lichaamsdelen weer heel kunnen maken met weefsel dat uit hun eigen lichaam wordt gegenereerd. Misschien zullen op een dag weefseldruk-3D-apparaten een normaal gezicht zijn in ziekenhuizen en artsenpraktijken. Voorlopig duidt het prototype van Wake Forest echter op een medisch wonder in de maak.
