Onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) hebben een doorbraak bereikt in 3D-printen door de ontwikkeling van een nieuwe hydrogel-inkt geïnfuseerd met gelatinevezels. Deze vezel-geïnfuseerde gel (VGG) inkt maakt het 3D-printen mogelijk van functionele hartventrikels die het kloppen van een menselijk hart nabootsen. Door hartspiercellen in de vorm van een ventrikel te maken met behulp van de VGG-inkt, slaagden de onderzoekers erin om gecoördineerde samentrekkingen te bereiken, vergelijkbaar met hoe echte hartkamers functioneren.
3D-geprinte hartspier die klopt door vezel-geinfuseerde inkt - Bron: SEAS
Eerdere 3D-printtechnieken hadden moeite om fysiologisch relevante alignering van cardiomyocyten te bereiken, de cellen die verantwoordelijk zijn voor het overbrengen van elektrische signalen voor de contractie van de hartspier. Echter, door de rotatie-jetspinning-techniek te gebruiken om vezels te creëren en ze in de inkt te verwerken, slaagden de onderzoekers erin om ventrikelachtige structuren te printen zonder extra ondersteunende materialen nodig te hebben.
Het team voorziet het gebruik van deze innovatieve technologie voor het creëren van betere in vitro platforms voor medicijnontdekking en gepersonaliseerde behandelingsbeoordeling voor hartziekten. Hoewel de huidige 3D-geprinte ventrikel vereenvoudigd en verkleind is vergeleken met echt hartweefsel, vertoonde het al veelbelovende capaciteiten voor het pompen van vloeistof. De onderzoekers streven ernaar om meer realistische hartweefsels te creëren met dikkere spierwanden om de pompfunctie verder te verbeteren.
In de toekomst kan de techniek worden uitgebreid om hartkleppen, tweekamer-mini-hartjes en meer te creëren. De onderzoekers beschouwen hun werk als een van de tools in de zoektocht naar regeneratieve therapieën met behulp van additieve productiemethoden en streven naar betere manieren om menselijk weefsel te bouwen voor medische toepassingen.
Bron: SEAS
