Nieuw onderzoek: mucus-bio-inkt maakt 3D-printen en groei van longweefsel mogelijk

AmsterdamLongziekten veroorzaken jaarlijks miljoenen sterfgevallen wereldwijd. De huidige behandelingen zijn vaak niet erg effectief, en dierproeven leveren niet altijd nuttige resultaten op. Wetenschappers hebben nu een speciale inkt ontwikkeld van slijm om longweefsel in 3D te printen, zoals gerapporteerd in ACS Applied Bio Materials. Deze nieuwe methode kan de studie en behandeling van aanhoudende longproblemen verbeteren.

Velen met longziekten hebben een transplantatie nodig, maar er zijn te weinig donororganen beschikbaar. Medicijnen kunnen symptomen beheersen, maar niet genezen, zoals bij chronische obstructieve longziekte en taaislijmziekte. Proeven met nieuwe medicijnen op knaagdieren geven vaak geen goed beeld van de effecten op menselijke longziekten.

Onderzoekers werken aan het kweken van longweefsel in het lab. Een methode is 3D-printen, maar het vinden van de juiste bio-inkt is lastig gebleken. Ashok Raichur en zijn team hebben een doorbraak bereikt door het gebruik van mucine, een bestanddeel van slijm dat helpt om cellen te laten hechten en groeien.

Belangrijke bestanddelen van de bio-inkt:

• Mucine
• Gemethacryleerd mucine (MuMA)
• Hyaluronzuur
• Longcellen

Het team begon met het mengen van mucine met methacrylaatanhydride om MuMA te creëren. Ze voegden hyaluronzuur toe om het dikker te maken en de celgroei te bevorderen. Vervolgens voegden ze longcellen toe aan dit mengsel. Na het printen van testvormen met dit mengsel, stelden ze het bloot aan blauw licht om de MuMA te verharden. Dit resulteerde in een stabiele, waterabsorberende gel die de overleving van cellen ondersteunt.

Lees ook:

Vandaag · 14:53

Ontdekking van genetische geheimen voor krachtige en duurzame productie van spur-type-appelbomen

De gel had verbonden openingen die voedingsstoffen en zuurstof doorlieten, waardoor cellen konden groeien en longweefsel vormden. De geprinte structuren waren lichaamsvriendelijk en braken langzaam af onder normale omstandigheden. Dit maakt ze geschikt als implantaten, waarbij het steunmateriaal geleidelijk wordt vervangen door nieuw longweefsel.

Deze technologie kan 3D-modellen van longen maken om ziekten te bestuderen en behandelingen te testen. Dit kan de aanpak van longziekten veranderen door onderzoekers in staat te stellen mensachtig longweefsel te bestuderen in plaats van alleen op diermodellen te vertrouwen. Het kan ook leiden tot gepersonaliseerde geneeskunde, waarbij longweefsel wordt geprint dat overeenkomt met dat van de patiënt zelf, wat het risico op transplantatie-afstoting vermindert.

De bio-inkt bevat mucine, wat helpt bij het bestrijden van bacteriën en het risico op infecties vermindert in geïmplanteerde longweefsels. Door hyaluronzuur toe te voegen, werd de inkt dikker en verbeterde de hechting van cellen. Deze eigenschappen zijn cruciaal voor succesvolle weefseltechnologie.

De onderzoekers vermeldden dat hun werk werd gefinancierd door het Indiase Ministerie van Wetenschap en Technologie. Dit illustreert de toenemende mondiale belangstelling voor bio-engineering in de gezondheidszorg. Naarmate het onderzoek vordert, zou deze methode kunnen worden toegepast bij andere orgaantransplantaties en in regeneratieve geneeskunde.

Deze studie vormt een belangrijke doorbraak. Ze toont een mogelijke methode voor het herstel en de regeneratie van longen. Met verder onderzoek zou 3D-geprinte longweefsel werkelijkheid kunnen worden, wat nieuwe hoop biedt voor mensen met chronische longaandoeningen.