Onderzoekers van ETH Zurich, het Friedrich Miescher Institute in Basel en het Cantonal Hospital of Lucerne realiseerden elastisch oorkraakbeen uit menselijke cellen. Het werk bouwt voort op eerdere pogingen; in 2016 maakte een onderzoeksgroep al een oor met een 3D‑printer. De nieuwe studie gebruikte primaire menselijke oorkraakbeencellen die in een voedingsoplossing werden vermeerderd en in een speciaal ontwikkelde kweekomgeving werden geplaatst die voeding en zuurstof naar de geprinte structuur brengt.
Uit kleine kraakbeenresten van ongeveer drie millimeter konden circa 100.000 cellen worden geïsoleerd, maar een geprinte oorconstructie vereist enkele honderden miljoenen cellen. Het team testte groeifactoren om celdeling te bevorderen en om te voorkomen dat cellen differentiëren naar fibroblasten, die fibro‑kraakbeen zouden geven in plaats van het gewenste elastische type. De vermeerderde cellen werden ingebed in een bio‑inkt en geprint. Tijdens rijping in een incubator ontstonden type II collageen, elastine en glycosaminoglycanen.
Na ongeveer negen weken voorrijping werden de oren onder de huid van ratten geïmplanteerd. De constructen behielden na zes weken hun vorm en elasticiteit, maar elastine was nog niet volledig rijp en verdere stabilisatie is nodig. De experimenten nemen ruwweg drie tot vier maanden per set in beslag. Philipp Fisch, hoofdauteur van de studie, zegt dat men hoopt binnen de komende vijf jaar de blauwdruk voor het elastinenetwerk te vinden. De volgende stappen zijn klinische studies, gestructureerde testen en formele goedkeuring voordat toepassing bij patiënten mogelijk is.
- Geoptimaliseerde celproliferatie
- Aangepaste materiaaleigenschappen
- Verhoogde celdichtheid
- Beheerde rijpomgeving
Moeilijke woorden
- oorkraakbeen — kraakbeenweefsel van het uitwendige oor
- kweekomgeving — plek waar cellen in laboratorium groeien
- groeifactor — stof die de celdeling of groei stimuleertgroeifactoren
- differentiëren — proces waarbij cellen gespecialiseerd raken
- fibroblast — celtype dat bindweefsel en litteken maaktfibroblasten
- implanteren — een kunstmatig weefsel onder de huid plaatsengeïmplanteerd
- glycosaminoglycaan — lange suikerketen in het kraakbeenweefselglycosaminoglycanen
- vermeerderen — meer cellen laten ontstaan door celdelingvermeerderd
- rijping — proces van verdere ontwikkeling en versteviging
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Welke voordelen en risico's zie je bij het gebruik van geprint oorkraakbeen voor patiënten?
- Welke punten vind je belangrijk om te onderzoeken in klinische studies voor deze techniek?
- Hoe zou het vinden van een blauwdruk voor het elastinenetwerk het ontwikkelingsproces kunnen veranderen?
Gerelateerde artikelen
Diapauze beschermt muisembryostamcellen
Een studie in Genes & Development laat zien dat muisembryonale stamcellen tijdens diapauze hun pluripotentie behouden, ook als hun stofwisseling en eiwitproductie sterk dalen. Verschillende stressoren schakelen een gemeenschappelijke moleculaire reactie in.
Batterij uit de bodem voedt landbouwsensoren
Een spin-off van de University of Bath ontwikkelde Bactery, een batterij die energie oogst uit bodembacteriën om sensoren en IoT-apparaten op landbouwgrond van stroom te voorzien. Het apparaat is getest in Brazilië en de makers willen opschalen.
Onderzoekers: AI-bias komt door te simpele modellen
Onderzoekers van de University of Texas at Austin bestudeerden problematische AI-algoritmen. Zij vinden dat bias vaak ontstaat omdat modellen de complexe werkelijkheid niet goed vastleggen. Ze noemen drie belangrijke factoren en geven concrete voorbeelden.
Burgerarchivarissen bewaren mondelinge tradities in Zuid-Azië
Burgerarchivarissen leggen volksliederen, mondelinge geschiedenissen, raadsels en traditionele geneeskunde vast. Het project ondersteunt moedertaalsprekers bij opnemen, uploaden en transcriberen voor Wikimedia Commons, Wikisource en Wikipedia (14 taalgemeenschappen, 227 opnamen).