3D-printing av organer kan bli mulig med ny teknikk

Hvis du i fremtiden trenger et nytt hjerte, kommer det kanskje fra et laboratorium i stedet for et annet menneske. En ny teknikk gjør det for første gang mulig å 3D-printe myke strukturer. 

Publisert

Fakta

561 mennesker var i 2014 på venteliste til et nytt organ i Danmark.

Det ble imidlertid bare gjennomført 357 transplantasjoner i alt.

Av de 204 som ikke fikk et nytt organ, døde 25 mens de sto på ventelisten.

I 2014 var det altså i gjennomsnitt en person annenhver uke som døde mens de ventet på et nytt organ.

Kilde: Organdonor.dk

Flere hundre dansker står på en venteliste for å motta et nytt organ. Men kanskje kan vi en dag glemme alt om ventelister og i stedet produsere for eksempel et nytt hjerte i et laboratorium.

Forskere fra Carnegie Mellon University har utviklet en ny teknikk til å 3D-printe «myke» strukturer. Det skriver Carnegie Mellon University i en pressemelding.

– Vi kan ta materialer som kollagen, fibrin og alginat, som er det kroppen bruker til å bygge seg selv, og 3D-printe dem, forteller førsteamanuensis Adam Feinberg fra Carnegie Mellon University, som har ledet den nye studien, til LiveScience.

Studien er publisert i tidsskriftet Science Advances.

– Nå kan vi lage vevsstøttende stillas ved hjelp av disse materialene i utrolig komplekse strukturer som minner om det som finnes i virkelig vev, i organer i kroppen, fortsetter Feinberg.

Du kan se en presentasjon av den nye teknikken i videoen øverst i artikkelen.

Støttegelé smelter vekk

Vanlige 3D-printere har problemer med å printe myke materialer fordi det står i fare for å kollapse.

– Metaller, keramikk og stive plastmaterialer har blitt 3D-printet i mange år, men myke materialer, de som kan bli misdannet under sin egen vekt, har vært en større utfordring, forteller Feinberg.

For å gi de myke materialene den støtten de trenger, har forskerne utviklet en ufarlig «støttegele» som ligger rundt det som skal 3D-printes, og som smelter vekk av seg selv når det blir utsatt for temperaturer høyere enn kroppstemperatur.

– Vi printer en gele inne i en annen gele, noe som gir oss muligheter for å plassere det myke materialet presist mens det blir printet, lag for lag, sier Feinberg i pressemeldingen.

Åpen teknologi til lav pris

Det er enda et stykke fram til 3D-printede organer, understreker forskerne. Det neste målet er å inkorporere levende hjerteceller i 3D-strukturene. Dermed kan de 3D-printede materialene fungere som et stillas, hvor cellene kan gro og forhåpentligvis vokse til for eksempel en funksjonsdyktig hjertemuskel.

3D-printerne for biologisk materiale kan lett koste over en million kroner og kreve betydelig ekspertise å i det hele tatt bruke. Til sammenligning kan den nye teknikken brukes av en mer «vanlig» 3D-printer, som koster mindre enn 7000 kroner på det amerikanske markedet.

3D-printeren bruker blant annet åpen programvare og maskinvare for å holde prisen nede.

– Ikke nok med at prisen er lav, men ved å bruke åpen kildekode har vi muligheter for å finjustere prosessen, sier Feinberg.

Forskerne har døpt den nye teknikken «FRESH» – Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels. Det neste skrittet er å bruke teknologien til å bygge en virkelig muskel som kan trekke seg sammen.

Referanse:

Thomas J. Hinton m.fl: Three-dimensional printing of complex biological structures by freeform reversible embedding of suspended hydrogels. Science Advances, oktober 2015. DOI: 10.1126/sciadv.1500758. Sammendrag.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.