Nieuwe techniek bioprint levende cellen in het lichaam met behulp van ultrasone golven

Representatieve beelden van een microstructuur van gevormde hydrogels onder verschillende inductieduur van ultrageluid, genomen met een scanning-elektronenmicroscoop. Foto met dank aan Technion-Israel Institute of Technology via ISRAEL21c

Een nieuwe techniek voor medicijnafgifte en weefselimplantatie die gebruik maakt van ultrasone golven als alternatief voor chirurgie is ontwikkeld in het Stem Cell and Tissue Engineering Lab van prof. Shulamit Levenberg aan het Technion-Israel Institute of Technology, meldt ISRAEL21.

De techniek maakt het mogelijk om levende cellen en weefsels diep in het lichaam te bioprinten met behulp van externe geluidsgolfbestraling.

Prof. Shulamit Levenberg. Foto met dank aan het Technion-woordvoerderskantoor via ISRAEL21c

Deze aanpak elimineert de noodzaak van invasieve procedures die risico's met zich meebrengen zoals infecties, weefselbeschadiging en langere hersteltijden.

Traditioneel waren voor het leveren van biocompatibele materialen voor toepassingen zoals gelokaliseerde medicijnafgifte en weefseltransplantatie invasieve operaties nodig.

De nieuwe methode brengt cellen of medicijnen binnen een vloeibare biologische inkt rechtstreeks naar het beoogde gebied, hetzij door injectie of katheterisatie. Geluidsgolven van een externe ultrasone transducer veroorzaken het printen van technisch weefsel met die inkt, waardoor complexe weefselstructuren kunnen worden gecreëerd zonder de interne behandelingsplaats bloot te leggen.

Het is veelbetekenend dat de mechanische eigenschappen van de gegenereerde transplantaten kunnen worden aangepast om te passen bij de doelweefsels en de gewenste snelheid van medicijnafgifte, wat een meer op maat gemaakte benadering van medische interventies biedt.

De methode is ontwikkeld door postdoctoraal collega Lior Debbi in het laboratorium van Levenberg aan het Technion met Majd Machour, een promovendus in het MD/PhD-programma.

Ze zeggen dat deze technologie in een verscheidenheid aan toepassingen kan worden gebruikt; volgens de volledige studie gepubliceerd in Small Methods . Aangetoonde gebruiksscenario's zijn onder meer "levensvatbare en functionele cel afgifte, medicijnafgifte met profielen voor langdurige afgifte en 3D-printen ."

“Deze veelbelovende technologie kan het paradigma voor lokale en niet-invasieve materiaalleveringsaanpak in veel klinische toepassingen veranderen”, stellen de auteurs van het onderzoek, waarbij ze opmerken dat het ook “een nieuwe printmethode presenteert – ‘akoesto-printen’ – voor 3D-printen en in situ bioprinten.”