Aan de universiteit van Maryland zijn ze nu echter dankzij 3D-printing allerlei doorbraken aan het bereiken op dit gebied en hebben ze een placenta 3D-geprint. De studie naar de placenta uit de 3D-bioprinter zou de sleutel kunnen zijn naar het ontdekken van de oorzaak van pre-eclampsie omdat de celcompositie en -functies het echte orgaan goed kunnen simuleren.

Volgens de onderzoekers zijn ze erin geslaagd om de placenta uit de 3D-bioprinter te observeren en te documenteren hoe de migratie van de trofoblasten (voedingsstofcellen in de placenta) eruit ziet omdat ze denken daarin de oorzaak van pre-eclampsie ligt. Een levend 3D-model van een placenta toont hoe de cellen bewegen, waarheen ze bewegen en of ze samen of apart bewegen.

Dit is van groot belang omdat er een tekort is aan effectieve experimentele placentamodellen. Dierenmodellen zijn niet relevant en misleidend omdat het placenteerproces in mensen er heel anders uit ziet dan bij dieren. Testen op zwangere vrouwen is ook uitgesloten. Dus er was een nieuwe oplossing nodig.

Het team werkt voortdurend aan verbeterde versies van de 3D-geprinte placenta’s die steeds meer kunnen. Placenta’s uit de 3D-bioprinter betekenen goede hoop voor zwangere vrouwen dus!

The post Sterfte bij zwangerschappen terugdringen met 3D-bioprinter appeared first on 3D print Magazine.

Vandaag de dag wordt stereolithografie overal gebruikt om plastic 3D-geprinte objecten te maken uit harsen die uitgehard worden. Dit proces kan echter ook gebruikt worden om levende dingen te maken. Onderzoekers zijn al een tijdje bezig om speciale hydrogels te behandelen met UV-licht. Deze hydrogels zijn gels op basis van water waar menselijke cellen inzitten. Hiermee proberen ze synthetisch weefsel te maken, in een proces dat sterk lijkt op het uitharden van harsen.

Helaas is het zo dat, hoewel duidelijk is aangetoond dat stereolithografie werkt als bioprinttechniek, het gebruik van UV-licht problematisch is omdat dat soort licht het weefsel juist kan beschadigen waarmee het kind met het badwater wordt weggegooid. Om die reden besloot een groep onderzoekers van deze universiteit om een nieuw bioprintmateriaal te ontwikkelen, een materiaal dat gebruikt kan worden in een stereolithografie-achtig proces waar echter geen UV-licht bij nodig is.

“UV-licht wordt weliswaar al tijden gebruikt, maar het brengt schade toe aan het DNA en veroorzaakt kanker”, aldus Keekyoung Kim, assistent-professor engineering. “Door onze eigen bio-inkt te ontwikkelen, kunnen we bot, kraakbeen en weefsel ontwikkelen zonder het risico dat de cellen ziek worden tijdens het proces.”

Het biomateriaal dat Kim met de andere onderzoekers maakt gebruikt een foto-initiërende chemische stof die het mogelijk maakt dat de bio-inkt reageert op het licht van een normale projector, een die je gewoon bij de Walmart kunt kopen. “Met onze foto-initiator bleken we in staat om een conventionelere lichtbron te gebruiken die nog nooit eerder geprobeerd was in 3D-bioprinting. Hierdoor werd het medische weefsel niet alleen veiliger, maar ook goedkoper”, legt Kim uit.

The post 3D-bioprinten met simpele projector uit de Walmart appeared first on 3D print Magazine.

3D-printen is een manier om het gevecht tegen deze taaie jongens te gaan winnen, zo blijkt nu uit Chinees onderzoek. Op de Universiteit van Nanchang wordt er namelijk onderzoek gedaan naar pleister die met de 3D-printer gemaakt worden. Dit klinkt eenvoudig, maar is het niet. Het zijn namelijk actieve pleisters en dat gaat gepaard met een behoorlijk ingewikkelde technologie.

Hoe werkt dit dan? Grotendeels komt het neer op het aan- of uitzetten van de antibacteriële eigenschappen van een speciaal stukje stof dat op de pleister is aangebracht. Dat klinkt al een stuk ingewikkelder he? Is het ook. Ik zal het uit proberen te leggen.

Het lapje stof heeft drie antibacteriële functies waarmee het team de antibacteriële activiteit heel precies kan reguleren. Dit minimaliseert de verspreiding van resistente bacteriën en dat is belangrijk aangezien 20e-eeuwse uitvindingen zoals penicilline veel van hun effectiviteit verloren hebben hierdoor. De zeer efficiënte antibiotische zilveren nanopartikels die op het stukje stof geprint worden, houden de bacteriën tegen. Zo is uiteindelijk per persoon en op maat te bepalen wat een patiënt nodig heeft aan anti-bacteriële toevoegingen.

The post Pleisters uit de 3D-printer tegen resistente bacteriën appeared first on 3D print Magazine.

Nieuwe 3D-bioprinter?? Ooh, baby, now you’re really talking sexy to me!

De machine heet de Edison Invivo 3D-bioprinter. ROKIT heeft hier een fikse subsidie voor gekregen van de Zuid-Koreaanse overheid en dat scheelt, want nu kon er snel doorontwikkeld worden met een groot team van gerenommeerde Zuid-Koreaanse geneeskunde-onderzoeksorganisaties.

De Edison Invivo 3D-printer is hun eerste resultaat. ‘In vivo’ is een medische term die zoveel wil zeggen als ‘in levende toestand’. Naar verwachting zal de Invivo aanzienlijk goedkoper zijn dan de bestaande 3D-bioprinters. Dit komt doordat deze Zuid-Koreaanse creatie is voorzien van een goedkopere mechanische opzet die de kosten verlaagt, terwijl deze toch gebruikers de mogelijkheid biedt om te 3D-printen met bio-inkt – en ook nog eens met een veel breder scala aan materialen dan haar concurrenten.

Met zowel een extrusie- als een vloeistofafgifte-tool, kan het 3D-printen in PLGA, PCL, PLLA, collageen, alginaat, Silk fibroin, en nog veel meer. Het apparaat is voorts uitgerust met een XYZ resolutie van 1,5 micron, een 0,15-0,8 bioinktnaald en verwarmt bioinkten tot 80 graden Celsius. Het bedrijf verwacht dat dit brede terrein van materialen het landschap van 3D bioprinting zal veranderen, waardoor onderzoekers over veel meer mogelijkheden komen te beschikken.

Het idee is natuurlijk dat de Edison Invivo 3D-printer cellen kan laten groeien in 3D-structuren die uitgroeien tot te transplanteren weefsels. Het bedrijf heeft eind maart haar doelstellingen herhaald tijdens een showcase-ontmoeting met een groep deskundigen van de ‘De Koreaanse Vereniging van Biomaterialen’. Terwijl bestaande 3D-bioprinters alleen kunnen extruderen in vaste vorm of vloeibare vorm, is Invivo ’s werelds eerste hybride 3D-bioprinter, die tegelijkertijd zowel vaste steigers voor harde weefsels als vloeibare bioinkten voor zachte weefsels kan 3D-printen.

Bovendien blijkt ROKIT te werken aan een nieuwe farmaceutische versie. Genaamd ‘3Dison Pharma’, wordt dit apparaat naar verwachting uitgebracht in juli van dit jaar, en is deze speciaal aangepast voor de ontwikkeling van farmaceutische geneesmiddelen. “De reden waarom er vraag is naar medicijnen-op-maat, is dat de bestaande geneesmiddelen in massa geproduceerd worden voor de algemene bevolking, niet voor de unieke individuele patiënt. Met deze machine zal op maat 3D-geprinte geneeskunde het voor onderzoekers en patiënten mogelijk maken om een nauwkeurige controle van hun dosering te krijgen.

The post ROKIT vertelt meer over de Edison Invivo 3D-bioprinter appeared first on 3D print Magazine.

Het UMC Utrecht beschikt inmiddels over een aparte biofabrication facility, die helemaal gericht is op het 3D-printen. Malda zelf houdt zich vooral bezig met het repareren van bot- en kraakbeendefecten. Maar wat maakt de bioprinter dan zo geschikt voor het repareren van die schade? Natuurlijk bot en kraakbeen hebben een gelaagde structuur en juist die structuur kun je met een 3D-printer heel mooi neerleggen.

Als ‘inkt’ gebruikt Malda een hydrogel gevuld met stamcellen, kraakbeenvormende cellen of een combinatie van beide, aangevuld met groeifactoren. De cellen in de gel moeten gedurende het printproces en ook daarna in leven blijven. In de hydrogel wordt een ideale omgeving voor de cellen gecreëerd.

“Die hydrogel is slap, een beetje gelatine-achtig”, vertelt Malda. “Daar kun je natuurlijk niet op lopen, dus hebben we binnen het NIRM-project geprobeerd om er slimme dingen mee te doen zodat het materiaal meer stevigheid krijgt. We probeerden de gel eerst te printen op een raster van dikke vezels, een soort gewapend beton.” Dat was wel stevig, maar er was relatief veel van die bewapening nodig waardoor het implantaat niet meer echt flexibel was. De vezels moesten dus dunner. Malda: “We slaagden erin om dunne vezels te maken, vergelijkbaar met de vezels van een fleecetrui. Die dunne vezels zijn op zich niet stevig, maar dat verandert als je ze samen met de hydrogel print. De krachten die op de vezels komen te staan, houden de hele constructie bij elkaar. Eén plus één is in dit geval geen twee, maar vijftig.”

Malda maakt nu implantaten met een combinatie van dikke en dunne vezels. De dikke vezels zijn meer geschikt voor de vorming van bot, de dunne voor de vorming van kraakbeen. Door het weefsel te printen in combinatie met steunmaterialen kan hij er ook al vormen van maken, zoals bijvoorbeeld schijfjes of buisjes. Die vooruitgang maakt de geprinte implantaten klaar voor een eerste test. Malda en zijn team probeerden de gehele schouder van een konijn te vervangen door geprint weefsel. Of dat is gelukt, blijft nog even spannend. De resultaten worden in de komende maanden geëvalueerd. De volgende vijf jaar is er nog financiering voor dit onderzoek. Deze gewrichtsvervangende experimenten krijgen dus zeker een vervolg.

De groep van Malda is steeds beter in staat om verschillende weefsels te maken. Maar begrijpen ze nu ook precies waarom een stamcel het ene moment een spiercel wordt en het andere moment een botcel? Malda: “Dat inzicht krijgen we steeds meer. Maar het is helaas nog niet zo dat een stamcel in iedere situatie bot vormt, als jij dat graag zou willen.”

Bron: umcutrecht.nl, kennislink.nl

The post UMC 3D-print nieuwe schouder voor konijn in bioprinter appeared first on 3D print Magazine.

Om de natuur een handje te helpen, worden er meerdere methodes toegepast, sommige breed geaccepteerd, andere experimenteel. Een van de nieuwste en meer experimentele methodes, is de 3D-geprinte eierstok. Deze wordt momenteel getest in muizen. Je kunt je afvragen of onvruchtbare muizen nou echt zo nodig vruchtbaar gemaakt moeten worden aangezien deze knaagdieren reeds op veel plekken als plaag worden beschouwd.

Maar daar is het hem uiteraard niet om te doen, de uiteindelijke bedoeling is natuurlijk dat na succesvolle testen op muizen er ook kunstmatige eierstokken gemaakt kunnen worden voor mensen.

Dergelijke eierstokken zouden moeten kunnen werken omdat ze worden gemaakt als een 3D-geprinte steiger die in staat is om zowel de eicellen als hun hormoonproducerende evenknieën te ondersteunen, zeg maar de basis van de vruchtbare menselijke eierstok. De structuur zelf wordt geprint van een gelatine-achtig materiaal dat uit collageen wordt gewonnen, een dierlijke proteïne, die geprint kan worden in de vorm van een structuur die gebruikt kan worden tijdens een operatie.

De onderzoekers leggen uit: “We hebben dit implantaat ontwikkeld met gebruik van materiaal dat reeds in mensen voorkomt en op zo’n manier vormgegeven dat er nog ruimte is voor de groei van de noodzakelijke cellen. Op een dag zouden we in staat moeten zijn om vruchtbaarheid en hormoonfuncties te kunnen herstellen bij vrouwen die lijden aan de bijwerkingen van kankerbehandelingen of slecht werkende eierstokken.”

Ook voor transseksuelen zou het een interessante optie kunnen zijn. Voordat dit zover is, echter, is er nog veel onderzoek nodig. De volgende testfase is een preklinische, grote dierproef met varkens, waarbij ook het verwijderen van de eierstokken van de dieren en het vervangen door de bioprothetische een rol zal gaan spelen. Dit zal ofwel leiden tot een nieuwe generatie gezonden biggetjes ofwel tot een soort Animal Farm waar een onverslaanbaar ras van cyborg-varkens de wereld zal overnemen.

The post 3D-printen van eierstokken volgende fase in appeared first on 3D print Magazine.

Deze parodontoloog, Professor Saso Ivanovski, van Griffith University’s Menzies Institute, pioniert in het gebruik van 3D-bioprinting om ontbrekende tanden en bot terug te laten groeien met gebruik van de eigen cellen van de patiënt. Hij gelooft erin dat als hij hier in slaagt, dit een revolutie zal betekenen in de tandheelkunde.

Zoals bekend werken er meerdere onderzoeksteams aan alle vormen van 3D-bioprinting van weefsel, zoals bloedvaten, huid en zelfs organen. Tanden of kaken ontbreken echter op dit lijstje. Dit terwijl de mond een deel van het menselijk lichaam is waar veel mensen problemen mee hebben. Om die reden heeft Ivanovski een National Health and Medical Research Council subsidie van $650,000 AUD (ongeveer 450.000 euro) gekregen voor een driejarig onderzoek naar het 3D-printen van compleet nieuw weefsel – op maat – voor tanden, tandvlees en bot dat in de kaken van patiënten kan worden geïmplanteerd.

De professor legt uit: “In veel gevallen is er überhaupt niet eens genoeg bot voor het plaatsen van dentale implantaten, en bottransplantaten worden meestal uit een ander deel van het lichaam gehaald, vaak de kaak, maar soms ook uit de heup of uit de schedel. Deze procedures zijn erg pijnlijk, leiden soms tot zenuwbeschadiging en postoperatieve zwellingen alsmede langere tijd uit de roulatie zijn voor de patiënten.”

3D-bioprinting zorgt dat de patiënten minder stress ervaren terwijl ze bovendien een veel beter passend onderdeel krijgen. “Het begint met een CT-scan van de kaak, waarop het ontwerp wordt gebaseerd van een vervangend onderdeel via CAD-software. Daarna gaat een gespecialiseerde 3D-bioprinter aan de slag om de structuren (bot, kraakbeen en tandcement) die verloren gegaan zijn via 3D-printen weer op te bouwen.”

Het grote voordeel is verder dat er onbeperkte voorraden zijn, dit in tegenstelling tot bij de huidige behandelingen en dat het op lange termijn ook veel goedkoper zal zijn. Daarnaast is het ook erg prettig dat het risico van infectie en afstoting door het lichaam sterk afneemt. Aan het eind van het jaar willen ze al de eerste proeven gaan implanteren bij dieren en binnen een tot twee jaar willen ze gaan testen op mensen.

The post Parodontoloog onderzoekt 3D-printen van tanden en kaken appeared first on 3D print Magazine.

De 3D-geprinte constructies zijn gemaakt met hun Integrated Tissue-Organ Printer (ITOP) en zijn reeds in dieren geïmplanteerd. De resultaten waren veelbelovend en toonden aan dat de structuren de sterkte, grootte en functionaliteiten kunnen hebben voor gebruik in mensen. De grootste uitdaging met de 3D-bioprinter op dit moment is om structuren te produceren die stabiel genoeg zijn voor implantatie.

Tijdens het proces worden hydrogels met cellen erin en bioafbreekbare polymeren in patronen gebaseerd op computerdata geprint voordat ze worden bedenkt met een laagje tijdelijke polymeren als buitenwand. Dit leidt tot een stabiele, implanteerbare structuur die in potentie gebruikt kan worden voor klinische toepassingen. Terwijl de polymeren langzaam afgebroken worden, zorgt de ondersteuning van de structuur ervoor dat deze zijn vorm behoudt totdat de cellen zich hebben gereorganiseerd.

Deze nieuwe weefsel- en organenprinter is een belangrijke stap voorwaarts voor de zoektocht naar een methode om nieuw weefsel voor patiënten te maken. Op termijn kan deze technologie gebruikt worden om levende weefsel- en orgaanstructuren te printen voor operatieve implantatie. De eerste prototypes uit de 3D-bioprinter die in muizen en ratten zijn geïmplanteerd hielden hun vorm en kregen na twee maanden ook bloedvaten.

Het geïmplanteerde spierweefsel was robuust genoeg om zijn structuur te behouden, raakte binnen twee weken doorbloed en aangesloten op zenuwen. De kaakbotfragmenten die uit menselijke stamcellen geprint werden waren na vijf maanden ook doorbloed.

“Onze resultaten tonen aan dat de bio-inktcombinatie die we gebruikt hebben in combinatie met de microkanalen de juiste omgeving verschaffen om de cellen in leven te houden en cel- en weefselgroei te ondersteunen,” aldus de onderzoekers.

The post 3D-bioprinter maakt menselijke oor-, bot- en spierweefsels appeared first on 3D print Magazine.

Dat is de eerste keer dat een levend, werkend orgaan is gemaakt met een 3D-printer die in Rusland is ontwikkeld.

Het onderzoeksbedrijf is een van de vijf bedrijven in de wereld die een werkende 3D-bioprinter hebben ontwikkeld en het eerste bedrijf dat een werkend orgaan heeft gemaakt en in een levend wezen heeft getransplanteerd.

Het bedrijf is nu van plan om in de nabije toekomst menselijke organen te onderzoeken, ontwikkelen en printen. Skolkovo denkt nu onder meer aan nieren en levers. Tevens werkt het aan een verkoopstrategie om bioprinters te verkopen aan bedrijven die geïnteresseerd zijn in 3D-printen met biologisch materiaal.

Hoewel het printen en implanteren van de schildklier succesvol was, duurt het nog wel even voordat bedrijven menselijke organen kunnen gaan printen.

De vice-president van het bedrijf denkt zelf aan een ontwikkeltijd van minimaal 15 jaar.

The post 3D-geprinte schildklier voor muis, organen voor mensen volgende stap appeared first on 3D print Magazine.

Wetenschappers zijn er al in geslaagd om leverweefsel, nierweefsel en andere weefsels te maken die gebruikt kunnen worden om onder andere medicijnen te testen.

Het probleem met deze weefsels op dit moment is dat de cellen nog wel in leven moeten worden gehouden met adernetwerken. Het voeden van de cellen is nu nog een grote uitdaging. Op de Vanderbilt University in de VS wordt hier nu op een wel hele speciale manier onderzoek naar gedaan.

Wat hebben we nodig om cellen levend te houden? Bloedvaten. Haarvaten om preciezer te zijn. De onderzoekers haalden hiervoor hun inspiratie uit de manier waarop suikerspinmachines suikerdraden spinnen. De conventionele methoden die tot nu toe gebruikt worden voor pogingen om haarvaten te printen kunnen niet kleiner dan 100 micron printen. Dit is ongeveer tien keer zo groot als haarvaten moeten zijn.

Via een proces dat hij elektrospinning noemt, zijn ze op de universiteit in staat om kanaaltjes te maken van tussen de 3 en 55 micron met een gemiddelde diameter van 35 micron.

De hoofdonderzoeker ging letterlijk naar de winkel en kocht daar een suikerspinmachine voor 40 dollar. Deze vormde draden die ongeveer een tiende waren van de diameter van een mensenhaar, ruwweg dezelfde grootte als een haarvat. Nu moet het onderzoek zich verder toespitsen op de juiste materialen en structuren en uiteindelijk manier waarop die zich gedragen in vloeistoffen.

Het doel van de onderzoekers is om een basis gereedschapskist te ontwikkelen die andere onderzoekers in staat zullen stellen om deze eenvoudige, goedkope benadering te gebruiken of het vatennetwerk te creëren dat nodig is om kunstmatige levers, nieren, botten en andere organen in leven te houden.

The post 3D-bioprinting van haarvaten via een suikerspinmachine appeared first on 3D print Magazine.