Bloedvaten maken met hybride inkjet & laser 3D-printing

Het bedrijf ArtiVasc 3D komt met een fabricagetechnologie op micro- en nano-schaal die een generatie van volledig gevasculariseerd kunstmatig bioweefsel belooft. Wat dat betekent? Weefsel bouwen dat voeding kan opnemen en kan stofwisselen en uiteindelijk gebruikt kan worden als vervangend weefsel voor menselijk gebruik.

Een expert-team dat gespecialiseerd is in de ontwikkeling van biomateriaal, angiogenese (de vorming van nieuwe bloedvaten vanuit bestaande bloedvaten), weefselkweek, cell-matrix interactie en snelle productiemethodes werkt aan een volledig geautomatiseerde en gestandaardiseerde productiemethode waarmee weefsel kan worden gemaakt dat kan worden ingezet als transplantatiemateriaal voor de behandeling van verwondingen bij mensen.

Tevens kan gekweekt weefsel worden gebruikt als equivalent van in vitro huid voor cosmetica, farmaceutische en scheikundige testen. Het project richt zich op het maken van een kunstmatige, drielaagse ‘doorbloede huid’.

De onderzoekers worden geleid vanuit het Fraunhofer Institute for Laser Technology (ILT) en hebben een 3D-printproces ontwikkeld dat leunt op de productie van kunstmatige bloedvaten.

Het is op zich niet zo moeilijk om weefsel te kweken en printen, maar het gaat erom dat je door verschillende lagen heen het weefsel moet voeden en doorbloeden. Dit kan alleen door kleine (en grote) bloedvaatjes aan te brengen die het weefsel echt laten leven. Hiertoe hebben de wetenschappers inkjet printing met stereolithografie gecombineerd en zo bereikt dat ze in hoge resolutie vertakte en poreuze bloedvaten kunnen printen. De vertakkingen worden berekend via wiskundige simulaties om zo een uniforme doorbloeding te kunnen bereiken.

Speciaal voor dit project is een synthetische polymeer ontwikkeld op basis van acrylaat die het team in staat stelt op geoptimaliseerde vaten de construeren met een diameter die in de honderden microns loopt en het is voor het eerst dat dat kan.