Bioprinting met 3D printers: wat is tegenwoordig mogelijk?

Bioprinting met 3D printers: wat is tegenwoordig mogelijk?

Bioprinting: het is een van de subdisciplines van 3D printing die misschien wel de meeste aandacht vanuit de media ontvangt. Dat is niet zo vreemd, want het 3D printen van menselijke weefsels en organen is de droom van elke arts en menig patiënt. Als bioprinting een vlucht neemt, kunnen de levens van miljoenen mensen over de hele wereld op termijn worden gered en verlengd.

Wetenschappers experimenteren met bioprinting

Hoewel de mogelijkheden van bioprinting al enige tijd bekend zijn, is de technologie op dit moment nog niet klaar voor grootschalige toepassing. Experts schatten in dat het nog wel enkele decennia kan duren voordat de eerste bruikbare weefsels uit een bioprinter rollen. Dat heeft onder meer te maken met de strenge eisen die terecht worden gesteld in een klinische ziekenhuisomgeving.

Toch worden er wel degelijk grote stappen gezet binnen de bioprinting, zonder dat deze op korte termijn direct tot tastbare resultaten leiden. Het zijn deze stappen die echter tot een groot verwachtingspatroon leiden bij de doorsnee burger, die op televisie optimistische voorspiegelingen ziet van de eindeloze mogelijkheden en levensreddende potentie.

Die zijn overigens niet minder waar (zie ook onderstaande TED Talk), maar de termijn van toepassing maakt dat de huidige generatie patiënten nog niet van de techniek kan profiteren.

Verrassende rol desktop 3D printers in wetenschappelijk onderzoek

Een zeer interessante ontwikkeling binnen de bioprinting ook is het toenemende gebruik van desktop 3D printers. Deze machines, van oorsprong ontwikkeld voor de consumentenmarkt, kunnen dienen als bewegingsplatform voor injectiespuitkoppen en andere printtechnologieën. Onderzoekers in de medische sector gebruiken de bestaande techniek als uitgangspunt en verfijnen deze vervolgens voor specifiek medische toepassingen.

Met name desktop 3D printers van gerenommeerde merken zoals Ultimaker en MakerBot zijn zeer in trek bij medische onderzoekers en universiteitsteam met een focus op bioprinting. Een groot voordeel van deze machines is onder meer de gemakkelijke aanpasbaarheid van interne bedrading en componenten in vergelijking met industriële varianten. Exemplaren zoals de befaamde RepRap printer zijn zelfs bedoeld om eindeloos te tweaken, aangezien het apparaat zijn eigen onderdelen kan printen en hierdoor volledig zelfvoorzienend is.

Een ander belangrijk voordeel van desktop 3D printers is de relatief lage prijs ervan. Medische onderzoeksteams moeten soms werken met relatief lage budgetten. Het is niet zo dat voor het uittesten van elke wetenschappelijke theorie zomaar even een dure industriële printer kan worden aangeschaft. Desktop 3D printers zijn gericht op de consumentenmarkt en bevatten hierdoor relatief goedkope onderdelen, maar doen in functionaliteit steeds minder vaak onder voor hun industriële equivalenten. Dit maakt ze de ideale, prijsbewuste keuze voor onderzoekers.

Lees meer:
Desktop 3D printers steeds vaker gebruikt in medische sector
3D printers van Ultimaker populair bij onderzoekers
Ook MakerBot geliefd merk in wetenschappelijke kringen
Zelfbouw printers zoals de RepRap printen eigen onderdelen

3D bioprinter veelbelovend voor medische toepassingen

Eenduidig printresultaat belangrijk voor succesvolle experimenten

Een grote uitdaging waar de medische sector momenteel voor staat, is de grote variatie die momenteel bestaat tussen 3D printers. Machines zijn onderling erg verschillend, zowel in design, gebruikswijze, printresultaat als overige specificaties. Hierdoor is het voor onderzoekers nauwelijks mogelijk om elkaars experimenten exact te repliceren. Dat is jammer, want dit is van oudsher een belangrijke voorwaarde voor vooruitgang in wetenschappelijk onderzoek.

Die situatie kan echter veranderen, als er een nieuwe standaard komt voor 3D printers. Deze moet ervoor zorgen dat alle machines gekalibreerd kunnen worden, zodat de belangrijkste parameters die invloed hebben op het uiteindelijke 3D printresultaat zo nauwkeurig mogelijk kunnen worden gecontroleerd. Pas dan kan eenheid in 3D prints worden bereikt. Als het ene onderzoeksteam de printresultaten van het andere team exact kan repliceren, komen de ontwikkelingen op het gebied van bioprinting in een stroomversnelling terecht.

Op dit moment is hoe dan ook duidelijk dat er nog veel stappen te maken zijn. Dat bioprinting in de toekomst duizenden, zo niet miljoenen levens gaat redden, lijdt geen twijfel. Maar er moeten nog veel ontwikkelingen plaatsvinden voordat dit wenselijke toekomstsscenario daadwerkelijk realiteit wordt. Het is niet alleen hopen op een nieuwe standaard, maar ook op nog gunstiger prijsontwikkelingen. Zo blijven desktop 3D printers met prima printfunctionaliteiten betaalbaar voor experimenten van wetenschappers. En hoe meer experimenten er komen, hoe dichterbij die gewenste toekomst op het gebied van bioprinting is.

Lees meer:
Medische wereld een van de toepassingsgebieden van 3D printing
Ook in Europa is bioprinting in ontwikkeling
3D printen van menselijke huid nu al mogelijk
INKREDIBLE 3D printer goedkoopste bioprinter in zijn klasse