Catherine.nl

In het project BioRap, opgestart door medewerkers van het onderzoeksinstituut Fraunhofer, houden onderzoekers zich bezig met het ontwikkelen van kunstmatige bloedvaten. De onderzoekers presenteren hun resultaten op de Biotechnica Fair in Hannover, Duitsland op 11 oktober a.s.

Urgente zaak
Het produceren van kunstmatige lichaamsweefsels en organen is een urgente zaak. In Duitsland stonden er begin 2011 meer dan 11.000 mensen op de wachtlijst voor orgaan- en weefseltransplantatie. Door het gebrek aan natuurlijke donoren zal meer dan de helft van deze mensen overlijden voordat ze daadwerkelijk een transplantatie kunnen ondergaan. Het doel van het kunstmatig produceren van lichaamseigen weefsels is daarom om meer mensen aan levensreddende organen te helpen. Deze productie werd echter bemoeilijkt doordat onderzoekers geen manier wisten te vinden om de organen van bloed en voedingsstoffen te voorzien, een taak die normaal uitgevoerd wordt door bloedvaten en -vaatjes. Met de komst van 3-D-printen lijkt hier een doorbraak in te zijn.

3-D-printen
Een 3-D-printer kan vaste objecten met drie dimensies creëren en gebruikt hiervoor meerdere materialen. Er worden precies uitgesneden lagen op elkaar gestapeld, die de printer vervolgens aan elkaar 'soldeert' door middel van UV-radiatie. Hoewel met deze techniek al zeer kleine structuren gemaakt kunnen worden, is het nog steeds te grof voor het produceren van minuscule haarvaatjes. De onderzoekers ontdekten dat als de lagen echter vastgezet werden met korte, intensieve laserpulsen, het geproduceerde materiaal elastisch werd en de microscopische structuren, nodig voor haarvaatjes, ineengezet konden worden.

Bloedvaten kunnen uiteraard niet 'geprint' worden met dezelfde materialen waarmee bijvoorbeeld bouwmaterialen gefabriceerd worden. De onderzoekers stelden daarom speciale 'inkten' samen uit synthetische en lichaamseigen stoffen, zoals heparine (een natuurlijk antistollingsmiddel). Deze inkten verkleinen de kans op afstoting, en zorgen ervoor dat de natuurlijke wisselwerking tussen organen en bloedvaten niet wordt verstoord. Een volgende stap is het 'printen' van endotheelcellen (de cellen die de binnenkant van bloedvaten bedekken). Zonder deze cellen bestaat het gevaar dat de verschillende bloedbestanddelen aan de kunstmatige bloedvaten blijven kleven.

Enorme stap vooruit
Het onderzoek betekent een enorme stap vooruit, maar de onderzoekers benadrukken dat de geproduceerde bloedvaten, en eventuele organen in de toekomst, nog niet geschikt zijn voor menselijk gebruik. Hiervoor moet de technieken nog verder verfijnd worden en meer onderzoek plaatsvinden naar de wisselwerking tussen organen en bloedvaten. “De complexe systemen van organen kunnen wel gebruikt worden om experimenten op dieren te vervangen. Daarnaast zouden bypass-patienten geholpen kunnen worden met enkel de kunstmatige bloedvaten”, aldus Günter Tovar, onderzoeker van het Fraunhofer-instituut.

Bron: Fraunhofer.de

Bron afbeelding: Flickr.com - GreenFlames09 / Creative Commons / CC BY 3.0