Een nieuw soort lijmpistool: 3D-printen van biomaterialen voor botreparatie

10

Een team van de Swansea University in Wales heeft een nieuwe methode ontwikkeld voor het repareren van gebroken botten met behulp van een aangepast lijmpistool en bio-inkt. Deze aanpak is veelbelovend voor het versnellen van de genezingstijd en het mogelijk verminderen van de behoefte aan invasieve chirurgische procedures.

Traditioneel botherstel is vaak afhankelijk van platen of schroeven om de gebroken uiteinden bij elkaar te houden, waardoor patiënten langere herstelperioden hebben. De onderzoekers stellen zich een toekomst voor waarin een 3D-geprinte steiger doordrenkt met levende cellen rechtstreeks op de kapotte plek zou kunnen worden toegepast. Dit biocompatibele materiaal zou fungeren als een natuurlijke brug voor bothergroei, waardoor een snellere en completere genezing wordt bevorderd.

Het proces omvat het gebruik van een gespecialiseerde 3D-printer om een ​​‘bio-inkt’ te extruderen – een gelachtige substantie die levende botcellen en andere bioactieve moleculen bevat. Deze bio-inkt bootst de structuur van natuurlijk botweefsel na. Het aangepaste lijmpistool maakt een nauwkeurige plaatsing van dit biomateriaal mogelijk, waardoor ingenieurs op maat gemaakte steigers kunnen maken die zijn afgestemd op het unieke breukpatroon van elke patiënt.

Bio-inkten zijn in essentie biologische ‘lijm’. Ze bevatten niet alleen materialen die de minerale samenstelling van bot nabootsen (hydroxyapatiet), maar ook groeifactoren en andere cellulaire signalen om genezing te stimuleren. Deze innovatieve aanpak maakt gebruik van de natuurlijke regeneratieve capaciteiten van het lichaam, waardoor littekenvorming en het risico op complicaties die gepaard gaan met traditionele implantaten mogelijk worden geminimaliseerd.

Dit onderzoek bevindt zich nog in de beginfase en er worden momenteel laboratoriumtests uitgevoerd om de bio-inkten en het printproces te verfijnen. De potentiële impact op de behandeling van botbreuken is echter aanzienlijk. Een snellere, minder invasieve methode voor botherstel zou de resultaten voor patiënten aanzienlijk kunnen verbeteren, de gezondheidszorgkosten kunnen verlagen en een revolutie teweeg kunnen brengen in de manier waarop we letsels aan het bewegingsapparaat aanpakken.

De volgende stappen omvatten het optimaliseren van de printerinstellingen en de samenstelling van de bio-inkt om sterke, stabiele steigers te garanderen die naadloos integreren met bestaand botweefsel. Verder onderzoek zal zich ook richten op het evalueren van de duurzaamheid en functionaliteit van deze gedrukte constructies in diermodellen op de lange termijn, voordat proeven op mensen kunnen beginnen.