Forskere vil 3D-printe bruskimplantater af stamceller
more_vert
close
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Forskere vil 3D-printe bruskimplantater af stamceller

Forskere ved Aarhus Universitet har opdaget, at de kan styre, hvilke celler stamceller udvikler sig til ved at ændre egenskaberne på det stillads, som stamceller podes på. Er stilladset hårdt, bliver det til én type celle, og er det mere porøst, bliver det til en anden type celle.

Den opdagelse vil forskerne tage med ind på operationsstuen, hvor 3D-printeren skal printe stilladser til brug for stamceller, der på den måde kan danne nyt, kunstigt væv.

»Vores arbejde er baseret på hypotesen om, at stivheden i materialet kan styre stamcellers opførsel,« fortæller Jens Vinge Nygaard, lektor ved Aarhus Universitet.

»Det er tidligere vist, at celler dyrket oven på et fladt materiale ændrer opførsel, når substratets stivhed justeres. Ved at give en overflade den rigtige stivhed kan stamceller guides til at danne brusklignende cellestrukturer,« siger han.

Stamceller kan udvikle sig til forskellige celler alt efter den overflade, som stamcellen vokser på. Det blå er den nanoporøse struktur. Cellen sidder i midten af udsnittet og strækker dens filopodia ud og interfacer med det omkringliggende materiale. Illustration: Jens Vinge Nygaard, AU

Læs også: Aarhus-forskere brygger opskriften på kunstige blodårer

I første omgang fokuserer forskerne på at fremstille brusk, som eksempelvis kan betyde, at nedbrudte led hos gigtpatienter kan komme til at fungere igen.


Bruskskader er et voksende globalt helbredsproblem. Der findes i dag ganske få behandlingsmetoder, og de er i mange tilfælde utilstrækkelige.

»Vi har bygget et superhierarkisk porøst materiale, en avanceret skum, som kan fremstilles i en bred vifte af termoplastiske polymerer via kombineret 3D-print og sprøjtestøbning,« forklarer Jens Vinge Nygaard og fortsætter:

»Det bruges til at printe et implantat i 3D, som i størrelse og facon svarer til det nedbrudte væv. Implantatets nanopartikler tiltrækker patientens egne stamceller og aktiverer dem til at danne nyt, specifikt væv. I takt med, at det nye, raske væv dannes, så nedbrydes implantatet.«

Læs også: Stamceller til diabetesbehandling trives bedst i 3D-miljø

Forskerne kan styre materialets egenskaber gennem flere forskellige porestørrelser. Store mikroporer, som muliggør konvektion af væske ind gennem strukturen og så mindre nanoporer, der bruges til at justere stivheden.

»Ved kontrolleret at styre tætheden af nanoporer, styres stivheden af materialet. Flere huller i materialet gør det svagere. En enkelt stamcelle dækker hen over flere nanoporer og oplever derfor det samlede response fra den underliggende struktur. Væskestrømningen igennem materialet skal sikre løbende transport af næring og affaldsstoffer til og fra cellerne,« forklarer Jens Vinge Nygaard.

Forskningsprojektet er støtte af Højteknologifonden med 8 mio. kr. og sker blandt andet i samarbejde med 3D-printereksperterne i Davinci Development:

»Vi skal udvikle en helt ny 3D printer, og vi skal kontrollere nanostrukturen i hele processen. Alt skal ske i renrumsfaciliteter inde i produktionsudstyret, så det bliver en stor udfordring. Derudover får Davinci en helt unik mulighed for at producere medicinske implantater ved hjælp af 3D print, hvilket ikke er set før på markedet,« siger direktør og partner Ole Lykke Jensen fra Davinci Development.

Også en anden deltager i projektet biotekselskabet LevOss ser store kommercielle muligheder i den nye teknologi:

»Det underliggende princip om at bruge de mekaniske egenskaber til at stimulere cellerne er et fundamentalt skifte inden for vævsteknologi. Ideen om, at det er formen af biomaterialet, som kan drive cellernes opførsel, gør vores produkt simpelt, men effektivt,« fortæller direktør i LevOss Mai-Britt Zocca.

Forskerne har allerede med succes afprøvet metoden i kaniner, og i løbet af få år håber forskere fra Aarhus Universitet og Aarhus Universitetshospital at være klar med den nye metode.