Wetenschappers maken bloedvaten na met 3d-printer

Wetenschappers van het Fraunhofer-Gesellschaft in Duitsland zijn er met behulp van een 3d-printer in geslaagd om bloedvaten na te maken. De bloedvaten kunnen worden ingezet om kunstmatige organen van doorbloeding te voorzien.

Ondanks talloze pogingen konden met 3d-printers tot voor kort alleen grote bloedvaten gemaakt worden. Dankzij multiphoton polymerisation, een techniek die werkt met verschillende lasers op een klein oppervlak, wisten de wetenschappers van het Duitse Fraunhofer-Gesellschaft ook kleine vaten te maken. Dit is een belangrijke ontwikkeling voor het maken van organen in een laboratoriumomgeving. In weefsels vertakken de bloedvaten zich sterk, waarbij alleen in de kleinste bloedvaten, de zogeheten haarvaten, uitwisseling van nutriënten, zuurstof en koolstofdioxide kan plaatsvinden.

Het materiaal van de wetenschappers blijkt dusdanig elastisch dat het eenvoudig opgenomen kan worden in het menselijk weefsel. De kunstmatige bloedvaten hebben een coating van speciale polymeren gekregen, waardoor ze niet worden aangevallen door het immuunsysteem. De wetenschappers demonstreren hun vinding tijdens de Biotechnicabeurs in Duitsland volgende maand.

De ontwikkeling van kunstmatige bloedvaten is al lang een belangrijke pijler in het onderzoeksveld van de synthetische- en ontwikkelingsbiologie. Wetenschappers werken al jaren aan de ontwikkeling daarvan, omdat er te weinig orgaandonoren zijn. In Nederland alleen stonden aan het begin van deze maand ruim 1300 mensen op de wachtlijst voor een transplantatie.

Reacties (41)

[Verwijderd]

In dit recente TED filmpje geven ze ook aan dat het printen van bloedvaten een belangrijke doorbraak kan zijn voor het printen van nieren en andere organen.

http://www.ted.com/talks/...nting_a_human_kidney.html

Overigens: de Quest van september heeft een extra bijlage (50 blz) over tissue engineering in Nederland. Erg interessant om te zien dat we als klein landje erg goed meedoen.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 26 juli 2024 09:04]

[maceddy2004]

WOW!

Dat is wel erg cool! Ik had een paar jaar terug niet verwacht dat 3D printen voor dit soort toepassingen nuttig zou zijn. dacht dat het meer een beetje voor de fun was...

Zeer knap staaltje techniek!

[Reactie gewijzigd door maceddy2004 op 26 juli 2024 09:04]

[Hylix]

Ja ze zijn hier al een tijdje mee bezig zoals ook in het artikel stond.

Zie je het al voor je? Je hart is niet helemaal lekker w8 maar ik download even een templatje van het internet en print een nieuwe voor je uit

gaat zo natuurlijk niet werken maar goed het zou natuurlijk geweldig wezen als zoiets mogenlijk was in ziekenhuizen ivm. met de vreseleijke wachtijden voor een orgaan!

[Verwijderd]

Een blaas kunnen ze nu al prima printen, daarna met wat stamcellen kunnen ze deze volledig laten groeien (in dit artikel wordt trouwens niet met stamcellen gewerkt).
Er zijn al verschillende mensen die met een dergelijke blaas rondlopen, als een jaar of 6 geleden is dat gebeurt.

Sommige organen zijn wel heel moeilijke te maken. En kloppend hard kunnen ze bijvoorbeeld al maken, achter is deze nog bij lange na niet zo sterk als een echt hart.
Wat zal al wel doen is een huid printen en deze voorzien met stamcellen, dat schijnt ook redelijk goed te werken.

Hele mooie technology!

[tijnvw]

Een kloppend hart? Daar zie ik dan graag een bron van!
Het lijkt me sterk dat ze "natuurlijke" cellen kunnen printen, aangezien je dan een cel inclusief alle cellichaampjes (zoals een kern met DNA) moet printen. Dit laatste is absoluut nog niet mogelijk.

Wat betreft de haarvaten printen: goed dat ze gedacht hebben aan immuunneutrale coating, nu nog iets dat de natuurlijke stollingsneiging van het bloed op niet-natuurlijke oppervlakten tegengaat. Bij kunstkleppen voor een hart kun je hiervoor anti-coagulantia (tegen bloedstolling) of trombocytenaggregatieremmers (tegen het samenklonteren van bloedplaatjes) geven, maar dit gaat hoogstwaarschijnlijk niet (in gezonde doseringen) werken voor zulke kleine vaatjes. Daarin stolt bloed dankzij de lagere stroomsnelheid en de kleinere fysieke diameter veel sneller.

[psychodude]

De items welk rvantwisk aanhaalt hebben allen niets met 3d-printen te maken.

Het creëren van huid is iets welk middels stamcellen gebeurt, in het simpel gezegd uit laten groeien op een plaat en je verkrijgt hiermee je stukjes huid. Voor een blaas geldt hetzelfde principe, maar dan uit laten groeien over de 'vorm' van een blaas.

Wat het kloppende hart aan gaat, dit is iets wat ook weer volgens een geheel ander principe werkt dan 3d-printing, en iets wat naar mijn mening veel meer potentie heeft.

In 2008 is een groep onderzoekers erin geslaagd voor het eerst een rattenhart te 'creëren' welk functioneel is ¹. Om het principe simpel uit te leggen, men neemt een hart van dier A. Vervolgens voegt men de meest ondenkbare en uiterst ongezonde troep hieraan toe waardoor er niets van het hart over blijft behalve de extracellulaire matrix.

Zie het alsof je een huis hebt, je overgiet het in chemicaliën en alles behalve het stalen framework wordt weggevreten.

Nu voegt men stamcellen van dier B aan deze matrix toe, waarna de natuur zijn werk doet, deels geholpen door een klein handje van de mens, en een functioneel hart is ontstaan.

In april 2011 is dr. D. Taylor er tevens in geslaagd hetzelfde te bewerkstelligen voor een menselijk hart. De publicatie hiervan kan ik zo 1, 2, 3 niet terug vinden.

Een hart is nog maar een vrij simpel orgaan, maar hetzelfde principe is ondertussen ook toegepast voor een lever ². In tegenstelling tot het hart, welk behoudens het dienen rond te pompen van bloed niet zo heel veel anders hoeft te bewerkstelligen, heeft de lever een aantal specifieke functies binnen het lichaam waaronder het filtreren van afvalstoffen en de productie van een aantal essentiële stoffen.

Binnen deze artificieel gemaakte lever zijn dit soort functies teruggevonden. Alleen is het uiteraard nog allemaal erg experimenteel, en uiterst kostbaar om deze klus te klaren.

Maar de onderzoekers zitten niet stil, naast het hart en de lever hebben ze o.a. ook deze techniek toegepast voor een long ³. En er wordt binnen een aantal instituten voortdurend verder onderzoek gevoerd naar de potentie van deze techniek.

Persoonlijk voorzie ik dan ook weinig succes voor de 3d-printer, uiteraard is het leuk dat we het kunnen, maar de complexiteit van organen als lever, nier, long en ten delen ook hart is gewoon zo groot dat het simpelweg gemakkelijker zal zijn om de natuur ons hierbij de bouwstenen aan te laten leveren in plaats van dat we deze zelf zullen proberen te creëren.

Wel kan ik me voorstellen dat in de toekomst het 3d-printen van bloedvatten een rol kan spelen in bijv. de vaatchirurgie, en kleinere onderdelen van de thoraxchirurgie zoals klepvervangingen. Het zou de potentie kunnen hebben om de post-operatieve antistolling indicatie te kunnen doen minimalizeren.

¹ http://www.nature.com/nm/journal/v14/n2/abs/nm1684.html
² http://www.nature.com/nm/journal/v16/n7/abs/nm.2170.html
³ http://www.nature.com/nm/journal/v16/n8/abs/nm.2193.html

@GreatSlovakia: Inderdaad is dit alles nog vrij experimenteel en zeker niet volledig gecontroleerd en begrepen. Het zal dan ook niet iets zijn wat we binnen de komende 3 jaar op grote schaal binnen mensen zullen kunnen gaan toepassen. Maar er zit voor de transplantatiegeneeskunde, en de toekomstige patiënten welk een donor orgaan nodig hebben, toch een goede potentie in dit soort zaken welk we mogelijk tegen 2020 ~ 2025 toch wel binnen de dagelijkse praktijk zullen tegen komen. Time will tell.

[Reactie gewijzigd door psychodude op 26 juli 2024 09:04]

[David Mulder]

En +1 voor bio op tweakers.net

Maja, bij een paar dingen zou je eigenlijk wat meer kanttekeningen moeten plaatsen met alle respect, simpelweg omdat het nu bijna klinkt alsof ze het controleerbaar kunnen uitvoeren en zover ik vaak bij dit soort onderzoeken nalees is vaak het merendeel van de processen niet echt begrepen en gecontroleerd. Maja, daar ben jij je waarschijnlijk ook wel van bewust, dus voor de moeite die je in die comment hebt gestopd

[Crack]

De bron voor een kloppend hart ben ik niet tegen gekomen, maar wel een
nier.
(voor wie niet alles wil zien: @ 10:50)

[Pmf1971]

Een kloppende nier?

[Zunflappie]

Wat zal al wel doen is een huid printen en deze voorzien met stamcellen, dat schijnt ook redelijk goed te werken.

Dat is eigenlijk wel een vereiste.
Als je een wondje hebt in een menselijk bloedvat, zal het lichaam deze dichten dmv de witte bloedcellen.

Als je een wondje hebt in een kunstmatig bloedvat.... zal het lichaam deze dichten?
Zo niet, heb je gewoon een 'lek' en loop je leeg.
Wellicht kan je het dan weer wel gewoon met een druppeltje lijm (oid) dichten.

[C00P]

Ik had een paar jaar terug niet verwacht dat 3D printen voor dit soort toepassingen nuttig zou zijn. dacht dat het meer een beetje voor de fun was...

Het gaat nog veel verder dan dat, met 3Dprinting gaan we in de toekomst huizen bouwen, onze eigen kleren maken, you name it !

3D printing is the next big thing !

[T-Forever]

Dit zal de commerciele wereld niet toestaan,

1) Het word gruwelijk duur gemaakt zodat nieuwe kleren kopen in de winkel nog steeds goedkoper zal zijn of wat je ook zal printen.
2) Patenten/bedrijven worden opgekocht die dit mogelijk maken zodat ze zo lang mogelijk hun wegwerpmaatschappij-cultuur behouden.

Lobbyers genoeg, de EU heeft niet voor niks de eigendoms rechten voor cultuur van 50 naar 70 jaar verlengd. Niet omdat het in het voordeel is voor de bevolking, integendeel.

[Atmosfeer]

Denk het niet. In verschillende grote steden kan je nu al (soms zelfs gratis) bepaalde spullen laten uitprinten in 3D. (zoek maar eens op Fablab's) 3D printen wordt juist ontzettend hard ge-pushed door overheden, industrieen en bedrijven. Een 3D printer is nu al voor consumenten voor een paar duizend euro te krijgen. En als jij een tshirt wil gaan printen kunnen ze daar niks aan doen. Er valt niks 'duur' te maken omdat 3D printers nu al vaak opensource zijn en de onderdelen om 3D printers te maken worden steeds goedkoper. Het enige wat je in principe nodig hebt zijn een paar grondstoffen. In theorie kan 3D printen (helemaal als er met nanotechniek gewerkt gaat worden) de wereld compleet veranderen.

In plaats van fysieke t-shirst te verkopen gaat men dan bijvoorbeeld over op 3D modellen van t-shirts.

[Reactie gewijzigd door Atmosfeer op 23 juli 2024 08:11]

[FricoRico]

Dat hadden de makers van de 3D printer ook niet verwacht. Maar zo werkt wetenschap nu eenmaal. Het bij elkaar zoeken van stukjes zodat jouw idee werkelijkheid kan worden. En als je dan geluk hebt kan iemand anders zijn idee ook weer waarheid laten worden dankzij jouw uitvinding.

[Nilsepils]

zeker niet alleen voor de lol, ook voor rapid prototyping is t superhandig!

[emperor3s]

Het printen van weefseldragers is een vakgebied waar door wetenschappers wereldwijd aan wordt gewerkt. Ook in Nederland zijn groepen actief die proberen biocompatibele blokjes en bloedvatstructuren te printen. Zie bijvoorbeeld deze groep en hun werk van de Universiteit Twente.

Het succes van zulke technologie staat of valt met de materiaaleigenschappen: is het stevig, elastisch, langzaam biologisch afbreekbaar, niet giftig, kan er weefsel op hechten, is het makkelijk te printen, kan het tot op de micrometerschaal nauwkeurig geprint worden, enzovoort.

Er komt al met al flink wat materiaalkunde bij kijken. Geen idee of deze Duitse groep nu een doorbraak bewerkstelligd heeft, omdat ze geen artikel geven waarin hun resultaten beschreven worden. Afwachten dus.

Neemt niet weg dat het toch wel erg Science Fiction-achtig aandoet.

[Verwijderd]

wordt dat straks dan ook gebruikt voor cosmetische ingrepen borst vergrotingen ?
neus correcties en herstel van littekens ?

[roooii]

Vroeger dacht men ook niet dat er computers zouden komen.

Ik denk dat we er nog lang niet zijn en dat zelfs teleportatie er over een aantal eeuw ook aan komt.

[Jhonny44]

Als het mogelijk is om ook huid te printen met deze technologie, zouden mensen die aan 3e graadbrandwonden lijden nieuwe huid kunnen krijgen. Mensen met een hart aandoening een nieuw hart zonder enorme wachtlijsten. Mensen die in oorlogen of ongelukken zelfs ledematen kwijt zijn geraakt zouden als deze technologie verbeterd is een nieuwe arm of been kunnen krijgen.
Deze technologie moet echt tot het uiterste geduwd worden. De voordelen zijn reusachtig als deze technologie specifieke en ook gecompliceerde objecten kan produceren.
Het zal vast niet mogelijk zijn delen van onze hersenen te produceren aangezien je dan een stuk biomateriaal krijgt wat in feite blanco is. Maar het zou misschien mensen die lijden aan alzheimer in de toekomst nieuwe geheugencellen kunnen geven zodat ze niet meer lijden aan geheugen verlies in het korte termijn geheugen.
Ik zie veel potentie in dit concept, ik zeg zet zoveel mogelijk wetenschappers en tweakers van over de hele wereld op dit soort projecten.

[mark-k]

En zo wordt Deus Ex toch nog werelijkheid

Wel echt hele mooie techniek dat 3D printen, wist niet dat ze op deze schaal al konden printen. Hebben op school ook zo'n printer staan en daar wel al werkende gereedschappen (werkende bahco bijvoorbeeld) mee uitgeprint, maar bloedvaten is wel echt een stukje lastiger lijkt me. Eens kijken wat dit ons in de toekomst nog meer gaat brengen.

[Aham brahmasmi]

Fijn voor mensen waarbij herstel plaats moet vinden, maar het lost de oorzaken van ziekten niet op. Voorkomen is niet alleen beter, maar ook makkelijk en veel goedkoper dan genezen. Het probleem is alleen dat teveel mensen niet gezond willen of kunnen leven (door teveel stress in leef/werksituatie wordt je op den duur gewoon ziek).

[GaboonViper]

Voorkomen is leuk, maar ons lichaam is nou eenmaal niet gebouwd voor de lange levens die we tegenwoordig leiden.

[robinverl]

Dit is echt een zeer sterk stukje technologie. Ben benieuwd wat voor mogelijkheden er nog meer op lange termijn ontdekt worden. Printen we straks ook stukjes hoornvlies? Is het mogelijk om botten te printen, kunstheupen, andere gewrichten?

De mogelijkheden lijken eindeloos!

[invoil]

Het is al langer tijd mogelijk om bot delen te printen wordt veelal gebruikt bij schedelreconstructies.

[Hadespuiter]

Echt bizar die 3D print technologie. Wist helemaal niet dat ze hier al zo ver mee waren. Zag een paar weken terug een docu over dit onderwerp op Discovery en in principe kun je zelfs een Ferrari printen, mits je de juiste software hebt (die weet hoe een Ferrari exact in elkaar zit.
Je moet alleen wel de banden nog oppompen als je klaar bent met printen.

[albatross]

Ja, ik sta zelf ook totaal verstomd over hoe ver deze 3D technology kennelijk al is. Ik moet voortdurend denken aan hoe ze LeeLoo printten in The Fifth Element. Had nooit gedacht dat ik ook maar de opkomst van dit soort technologie ooit mee zou gaan maken!

[tweakerbee]

Moest gelijk aan deze XKCD denken: http://xkcd.com/924/

[Gorlimtouk]

Ik ben vanuit mijn studie ook bezig geweest met 3d printers en bio-printing, maar dat ze het nu ook werkend hebben... Hulde! Hulde! Hulde!

Nu hopen dat het printen van huid (direct op eventueel) voor transplantatie op brandwonden
en andere bio-printing concepten ook zo doorgaan !.

[Fermion]

Goh, dit lijkt wel op de film van 'The Fifth Element'.

Hier een fragment 'Leloos Reconstruction' uit 'The Fifth Element':
http://www.youtube.com/wa...e=player_detailpage#t=57s

[TimSeve]

Holy shit, mijn eerste en enige gedachte :O!

Mensenlevens gaan hiermee gered worden, nice!

[stresstak]

Het wordt dan toch ook zaak dat men een flinke voorraad voedsel gaat printen Er zijn al te veel mensen en het worden er niet minder hoe zeer we ook ons best doen.

Mooie techniek en de medische toepassingen zijn nog nuttig ook.

[majetta]

een hart van een muis met een inkjetprinter printen, dat ook nog gaat kloppen. cooler dan een bloedvat

http://www.youtube.com/watch?v=NeJPBuBEJ50