3D Bio-printer om slagaders en organen te maken

Anonim

3D Bio-printer om slagaders en organen te maken

Medisch

Darren Quick

16 december 2009

De 3D-bioprinter die op verzoek kan worden gebruikt om menselijk weefsel en organen te maken

Een ingenieursbureau heeft een 3D-bio-printer ontwikkeld die op een dag kan worden gebruikt om orgels te maken op aanvraag voor een orgaantransplantatie. Het apparaat is al in staat om bloedvaten te laten groeien en de makers zeggen dat slagaders die door het apparaat worden afgedrukt, in slechts vijf jaar in de bypassoperatie van het hart kunnen worden gebruikt. Intussen zouden binnen tien jaar meer complexe organen zoals harten en tanden en botten mogelijk moeten zijn.

Met de 3D-bioprinter kunnen wetenschappers cellen van vrijwel elk type in een gewenst 3D-patroon plaatsen. Het bevat twee printkoppen, een voor het plaatsen van menselijke cellen, en de andere voor het plaatsen van een hydrogel, steiger of steunmatrix. De cellen die door het apparaat worden gebruikt, moeten de cellen zijn van wat wordt geregenereerd - het bouwen van een slagader vereist bijvoorbeeld arteriële cellen. Omdat de eigen cellen van de patiënt worden gebruikt, zal het nieuwe orgaan niet door het lichaam worden afgewezen. De printer past in een standaard bioveiligheidskast voor steriel gebruik.

Volgens de makers was een van de meest complexe uitdagingen bij de ontwikkeling van de printer het herhaaldelijk plaatsen van de capillaire tip, bevestigd aan de printkop, binnen microns. Dit was essentieel om ervoor te zorgen dat de cellen precies op de juiste plaats werden geplaatst. Een computergestuurd, op laser gebaseerd kalibratiesysteem werd ontwikkeld om de vereiste herhaalbaarheid te bereiken.

De 3D bio-printers bevatten een software-interface waarmee ingenieurs een model van het weefselconstruct kunnen bouwen voordat de printer de fysieke constructies van de organen cel voor cel begint met behulp van de geautomatiseerde, met laser gekalibreerde printkoppen.

De printer is het resultaat van samenwerking tussen het Australische ingenieursbureau Invetech en Organovo, een bedrijf voor regeneratieve geneeskunde in San Diego, Californië. Organovo selecteerde Invetech in mei 2009 als zijn partner voor technologieontwikkeling en vroeg het bedrijf om een ​​zeer geïntegreerd, uiterst betrouwbaar en eenvoudig te gebruiken bio-printersysteem voor 3D te ontwikkelen en te ontwikkelen dat vervolgens kon worden overgebracht naar de productie en commerciële verkoop.

Nu, slechts acht maanden later, heeft Invetech de eerste 3D-bio-printer voor het productiemodel aan Organovo geleverd. Invetech is van plan in 2010 en 2011 een aantal 3D-bio-printers aan Organovo te leveren en Organovo zal de printers wereldwijd plaatsen bij onderzoeksinstellingen die onderzoek doen naar het herstel en de vervanging van organen voor organen.

Organovo CEO, Keith Murphy, zegt dat de bioprinter een doorbraak betekent omdat ze voor de eerste keer een flexibel technologieplatform bieden voor organisaties die werken aan veel verschillende soorten weefselconstructie en orgaanvervanging.

"Onderzoekers kunnen levercellen plaatsen op een voorgevormde scaffold, niercellen ondersteunen met een co-printed scaffold, of aangrenzende lagen van epitheliaal en stromaal zacht weefsel vormen die uitgroeien tot een volwassen tand. Uiteindelijk zou het idee zijn dat chirurgen weefsels op aanvraag hebben voor verschillende doeleinden, en de beste manier om dat te doen is een aantal bio-printers in handen te krijgen van onderzoekers en hen in staat te stellen driedimensionale weefsels op aanvraag te maken, " zei Murphy.

De 3D-bioprinter die op verzoek kan worden gebruikt om menselijk weefsel en organen te maken