Eerste resultaten met bioprinten
18
Een versleten meniscus of zieke lever
vervangen voor een geprint exemplaar.
Bij het UMC in Utrecht werken ze aan
een razendsnelle 3D-printer die dit
mogelijk moet maken.
onororganen zijn schaars.
Zo schaars dat in Neder
land jaarlijks ruim hon
derd patiënten de
wachttijd niet overle
ven. Daarom zoeken
wetenschappers naar
manieren om nieuwe
nieren, levers en longen in
het laboratorium te ontwikkelen.
Een mogelijke manier is het 3D-
printen van menselijk materiaal,
ook wel bioprinten genoemd.
Hierbij worden levende cellen en
hulpstoffen in precieze laagjes op
elkaar geplakt, zodat nieuw weef
sel ontstaat. Maar dit proces is
traag, waardoor de overlevings
kans van de cellen sterk vermin
dert.
Riccardo Levato, onderzoeker
biofabrication en regeneratieve
geneeskunde bij het UMC
Utrecht, heeft een methode ont
wikkeld om dit probleem te ver
helpen. Samen met onderzoekers
van de universiteit van Lausanne
in Zwitserland werkt hij aan een
nieuwe technologie die 'volu-
metrisch bioprinten' heet. Deze
printmethode maakt geen gebruik
van de laagjestechniek, maar van
laserlicht en lichtgevoelige gel. En
dat maakt hem razendsnel. ,,Iets
wat met een klassieke 3D-printer
een uur duurt om te printen, is
met deze printer in 30 seconden
klaar'', aldus Levato.
Hologram
Het werkt als volgt. Eerst worden
bij een patiënt of donor cellen af
genomen. Die cellen worden in
een laboratorium onder de juiste
omstandigheden opgekweekt. Na
enige tijd worden de 'geoogste'
cellen gemengd met een vloeibare
gel, die stolt als hij in contact komt
met laserlicht. Dit mengsel wordt
in een draaibare container gestopt
en vervolgens vanuit verschil
lende hoeken belicht, waardoor in
de gel een driedimensionaal beeld
ontstaat. ,,Dit beeld lijkt in zekere
zin op een hologram", legt Levato
uit. „Daar waar het hologram
verschijnt, stolt de gel en
vormt zich een model."
De niet gestolde
vloeistof kan worden
weggespoeld,
waarna het ge
printe voorwerp
overblijft. Dat is
daarmee niet
meteen klaar voor
gebruik. „De in het
object aanwezige
cellen moeten eerst
rijpen in het laborato
rium", zegt Levato. „Als je
bijvoorbeeld een lever wil
maken, moet het geprinte weef
sel er niet alleen uitzien als een
lever, maar ook functioneren als
een lever. Dat kan met het toevoe
gen van specifieke voedingstoffen
en moleculen die de cellen vertel-
3D bioprinter
die
Y
- V
len hoe ze zich moeten gedragen.''
De blauwdrukken van de 3D-
modellen kunnen op een compu
ter worden ontworpen. Ook is het
mogelijk om CT- en MRI-scans
van lichaamsdelen te gebruiken.
De software van de printer zet
de beelden om in licht.
Op dit moment is Levato
al in staat om weefsel van
twee bij twee centimeter te
printen. Uiteindelijk hoopt
de onderzoeker grotere
weefsels en zelfs organen te
fabriceren, waarop nieuwe
medicijnen en behandelin
gen kunnen worden getest.
Hierdoor zou er mogelijk een
einde kunnen komen aan dier
proeven. Proefdieren worden nu
vaak gebruikt om de veiligheid
van medicijnen te onderzoeken.
Kankerpatiënten
Maar ook voor de mens betekent
het minder experimenten. De
techniek maakt het namelijk
mogelijk om kopieën van weefsels
van individuele patiënten te ma
ken, zodat artsen een behandeling
kunnen testen zonder de patiënt
hieraan bloot te stellen. Als voor
beeld noemt Levato kankerpatiën
ten: ,,Met cellen van kankerpatiën
ten kunnen behandelaars het
zieke weefsel namaken en vervol
gens in het laboratorium bepalen
welke middelen de tumor het
meest remmen. Hierdoor blijft
de patiënt een hoop bijwerkingen
bespaard en kunnen de behan-
ZATERDAG 3 OKTOBER 2020 GO
A
Stukjes
mens
uit de
printer
KAJ VAN ARKEL
O In de computer wordt
een orgaan ontworpen.
Q Van het model wordt
een animatie gemaakt.
Q Een laser
unit projecteert
deze animatie
op een gel...
Lichtgevoelige gel
Q Aan de gel zijn
opgekweekte lichaams
cellen van de patiënt
toegevoegd.
hard wordt
zodra er licht op valt
De gel zit in een vat dat
meedraait met de animatie.
(5) In enkele
minuten
ontstaat in de
gel het orgaan
met lichaams
eigen cellen
Riccardo Levato: „Bioprinten is
een veelbelovende techniek,
maar we hebben nog veel
vragen te beantwoorden.''
FOTO'S MARCO OKHUIZEN
