3D printen met hoge resolutie voor de ontwikkeling van slimme en weefselherstellende implantaten onder belasting

Recente ontwikkelingen in de regeneratieve geneeskunde en weefselbouwkunde hebben het pad geopend voor meer duurzame behandelingsstrategieën. Geïnspireerd door de ontwikkelingsbiologie en gebaseerd op ingenieursprincipes, heeft de weefselbouwkunde tot doel om cellen te combineren met biologische factoren en/of biomaterialen in een 3D implantaat dat kan leiden tot de novo weefselvorming. De vertaling van wetenschappelijke resultaten naar klinische producten blijft echter zeer beperkt waarbij tot op de dag van vandaag slechts enkele van deze combinatieproducten op de markt werden gebracht. Productieprocessen die meer compatibel zijn met de vereisten voor de productie van medische producten en die kunnen leiden tot implantaten met een verhoogde ‘’biomimicry ‘’ zijn nodig om de klinische vertaalslag te kunnen maken. Biofabricagetechnologieën kunnen potentieel een belangrijke rol spelen bij het ontwikkelen van meer robuste implantaten die oorspronkelijke weefsels beter nabootsen. Deze technologieën spitsen zich toe op het automatisch ontwikkelen van biologisch functionele producten met een gedefinieerde structurele organisatie van levende cellen of celaggregaten, bioactieve moleculen, biomaterialen of cel-materiaalcombinaties. ‘Melt electrowriting (MEW)’ is zo’n opkomende technologie met veel potentieel en is de eerste technologie die in staat is om accuraat te printen in 3D met een resolutie kleiner dan 10 μm en waarbij processen gebruikt worden die compatibel zijn met het produceren van medische producten. Dit project gebruikt MEW om op microschaal complexe materialen te produceren die gecontroleerde vervormingskarakteristieken vertonen onder belasting. Deze slimme materialen kunnen vervolgens als basis dienen voor de ontwikkeling van implantaten die beter het biomechanisch gedrag van het oorspronkelijk weefsel zullen kunnen nabootsen.