GENT – Xpect-INX, een UGent spin-off project, biedt onderzoekers, clinici en industrie unieke materialen of ‘bio-inkten’ om cellen, weefsels, en mogelijk zelfs volledige organen 3D te printen.
Vlaanderen pioniert al jarenlang op het vlak van 3D-printtechnologie met toepassingen in de ruimtevaart, mode, architectuur… Door het gebrek aan materialen die de structuur en functie van biologische weefsels kunnen nabootsen, bleven de mogelijkheden in de medische sector beperkt tot het 3D-printen van medische apparaten of anatomische modellen. Dankzij de innovatieve materialen die aan de UGent ontwikkeld zijn, kan nu ook menselijk weefsel geprint worden.
“3D-printen van cellen en weefsels is zeer uitdagend”, vertelt UGent-onderzoeker en mede-oprichter van Xpect-INX, Jasper Van Hoorick. “3D-geprinte cellen moeten namelijk kunnen groeien en functioneren zoals normale, menselijke cellen en interageren met bestaande cellen tot het lichaam ze volledig kan integreren. De sleutel hiervoor is het gebruik van gepaste en biocompatibele materialen, die we “bio-inkten” noemen. Dat zijn materiaalmengsels, die een sterke gelijkenis vertonen met de natuurlijke celomgeving. De bio-inkten zorgen voor mechanische sterkte, een gezonde groeiomgeving voor de cellen en bovendien maken ze het mogelijk om die cellen te verwerken via verschillende 3D-printtechnieken.”
Nieuwe opportuniteiten
Waar vandaag ingrepen als een borstreconstructie, het vervangen van een hartklep of een meniscus vaak gepaard gaan met de nodige complicaties, zouden de combinatie van 3D-printen met deze bio-inkten een duurzamere en patiëntspecifieke oplossing bieden. Zo kan het beschadigde weefsel vervangen worden door nieuw, lichaamseigen weefsel. Op langere termijn zou zelfs het printen van volledige organen mogelijk moeten zijn om het tekort aan donororganen op te lossen.
“Ook voor klinische studies kan deze technologie mogelijkheden bieden om cellen of mini-organen te kweken als model voor het testen van nieuwe geneesmiddelen”, volgens Jasper Van Hoorick. “Op deze manier kunnen we het aantal dierproeven substantieel terugschroeven.”
Jarenlang onderzoek aan de basis
Elke printer en elke toepassing, van het genereren van een artificieel hoornvlies tot het ontwikkelen van complexe organen zoals bijvoorbeeld de lever, vraagt om een specifieke, optimale inkt. Vandaag staat de biofabricatie van weefsel nog in zijn kinderschoenen, maar er is al een lange weg afgelegd. De onderzoeksgroep Polymeerchemie en Biomaterialen, geleid door Peter Dubruel en Sandra van Vlierberghe, onderzoekt al meer dan 10 jaar nieuwe polymeren en bio-inkten voor deze toepassingen.
Xpect-INX heeft met Regemat 3D, een internationaal bioprintbedrijf, een eerste distributiecontract in handen. “Door deze samenwerking kunnen we klanten niet enkel de geschikte printer voor hun applicatie aanbieden, maar ook meteen de juiste materialen leveren, waardoor hun onderzoekstraject drastisch wordt ingekort”, vertelt Zukhra Battalova van Regemat 3D. Maar de ambities reiken verder dan louter de medische markt, bevestigt medeoprichter Jasper Van Hoorick. “Onze materialen zullen naast deze hoogtechnologische biomedische markt op termijn ook andere domeinen binnen de 3D-printwereld kunnen bereiken, zoals het 3D-printen van inlegzolen, speelgoed, op maat gemaakte sport-accessoires,…”
