Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Een slimme samenwerking: onderzoekers voegen fotosynthetiserende plantencellen toe aan ge-3D-print menselijk weefsel om dat van zuurstof te voorzien.
De afgelopen jaren zijn 3D-printers de plastic snuisterijen ontgroeid. Met name de medische wereld zet vol in op de techniek. Zo rollen er steeds vaker levende weefsels uit de apparaten. Perfect zijn deze lapjes biologisch materiaal zeker nog niet. Eén van de problemen waar onderzoekers tegenaanlopen, is zuurstoftoevoer. In een poging deze horde achter ons te laten, hebben Harvard- onderzoekers algen aan de mix toegevoegd. De zuurstof ze produceren is direct beschikbaar voor de menselijke cellen.
Lees ook:
Samenwerking
Het team achter het onderzoek, gepubliceerd in vakblad Matter, richtte zich voor de zuurstoftoevoer van hun ge-3D-print plakje levercellen, tot eencellige groene alg Chlamydomonas reinhardtii. De fotosynthetiserende cellen werden ingekapseld in een bio-inkt op basis van plantensuiker cellulose en samen met de levercellen, in een 3D-geprinte hydrogel ‘geprint’.
Deze vorm van de hydrogel, een soort honingraat, is vergelijkbaar met de microscopische, lobbige structuur van een ‘echte lever’.
De algen produceren onder invloed van licht de zuurstof waarmee de levercellen kunnen draaien. De levercellen produceren op hun beurt weer de koolstofdioxide waarvan de algen dankbaar gebruik maken. Het bleek een goede match. Met de consistente toevoer van zuurstof groeiden de levercellen gestaag.
Bloedvaten
Toen de menselijke cellen genoeg gegroeid waren en de gevoelige beginstadia achter zich hadden gelaten, verwijderden de onderzoekers de bio-inkt, en daarmee de algen. Hiervoor gebruikten ze cellulase, een enzym dat cellulose, het hoofdingrediënt van deze inkt, afbreekt.
De lege ruimte die C. reinhardtii achterliet, vulden de onderzoekers met menselijke vasculaire cellen. Het gevolg: in de kanaaltjes ontwikkelde een bloedvatennetwerk dat de zuurstoftoevoer voor het geprinte lapje lever, verder op zich kon nemen.
Bronnen: Matter, EurekAlert!, New Atlas
Beeld: The Zhang Lab, Laboratory of Engineering, Matter