NRK Meny
Normal

Lagar nye blodårar med 3D-skrivar

Tyske forskarar har lukkast i å produsere kunstige blodårer ved hjelp av 3D-skrivar. – Spektakulær teknologi, men med ulemper, seier norsk forskar.

Blodårer frå skrivaren

Forskarar ved Fraunhoferinstituttet spyler ei nydanna kunstig blodåre.

Foto: Fraunhofer

Forskarar ved det tyske Fraunhoferinstituttet har klart å byggje kunstige blodårer ved hjelp av 3D-utskriftsteknologi, som kan nyttast til å byggje tredimensjonale strukturar av ulike materiale.

Teknologien vil bli vist fram på Biotechnica-messa i Hannover i oktober.

Herder med laser

Sidan 3D-utskriftsteknologi framleis er for upresis for å lage så små og fine strukturar som kapillærårer, har dei tyske forskarane kombinert denne teknologien med såkalla multifoton-polymerisering som er utvikla innanfor polymervitskap.

Multifotonpolymerisering er ein måte å herde materiale på som går ut på å skyte korte, men svært intensive laserpulsar inn i eit flytande materiale.

Laseren stimulere då molekyl i svært små fokuspunkt inne i materialet slik at molekyla binder seg saman.

Med denne metoden har forskarane klart å produsere svært presise, elastiske røyrstrukturar etter ein tredimensjonal byggjeplan.

Må samhandle med kroppen

Forskarane har «skrive» ut blodårer med eit spesielt blekk som består av ei blanding av syntetiske polymerar og biomolekyl. Dette er viktig for at dei kunstige blodårene skal samhandle med kroppen og ikkje skal bli støytt bort.

For at dei kunstige blodårene skal fungere i kroppen, er det heilt avgjerande å få kroppens eigne endotelceller til å leggje seg på innsida av blodårene.

Difor er veggane på innsida av blodårene dekka med modifiserte biomolekyl, slik at levande kroppsceller skal kunne slå seg ned på dei kunstige årene.

– Fôringa på innsida av åra er viktig for å vere sikker på at blodet ikkje set seg fast, men blir transportert vidare. Blodkaret kan berre verke på same måte som eit naturleg blodkar viss vi klarar å lage eit heilt lag av levande celler, seier prosjektleiar Dr. Günter Tovar ved Fraunhofer i ei pressemelding.

Spektakulær teknologi

Jan Brinchmann

Jan Brinchmann ved Nasjonalt senter for stamcelleforsking.

Foto: Universitetet i Oslo

– Dette er ein spektakulær teknologi, men det finst også ein del ulemper ved denne metoden, fortel gruppeleiar og forskar Jan Brinchmann ved Nasjonalt senter for stamcelleforsking til NRK.no.

– All slik behandling er individuell. Det går ikkje an å berre ta ned ferdiglaga celler frå hylla. Endotelcellene må vere frå pasienten sjølv, elles vil dei kunstige blodårene bli avstøyta, fortel Brinchmann.

Brinchmann meiner at 3D-utskrivne blodårer kan vere svært nyttig for å produsere arteriar som kan nyttast i bypassoperasjonar. I dag tar ein som regel vener frå beina til pasienten for å bruke i bypassoperasjonar, fordi det er få arteriar kroppen kan avsjå.

Men metoden vil vere mindre nyttig for små kapillærårer, trur Brinchmann.

– For å danne ørsmå kapillærårer vil det vere ein betre strategi å setje inn celler som organiserer seg sjølv og dannar blodårer, seier Brinchmann.

Dyrkar blodårer i mus

Brinchmann er leiar for ei gruppe som også forskar på danning av blodårer, men med eit anna utgangspunkt enn forskarane i Tyskland:

I staden for å danne blodårer kunstig utanfor kroppen, har Brinchmanns forskargruppe forska på korleis dei kan få celler til å danne blodårer av seg sjølv.

Dei injiserte endotelceller i ein geléklump inn under huda på mus, og fann at cellene etter kvart danna blodårer som også vaks saman med musa sitt eige blodsystem.

Desse funna vart publisert tidlegare i år i tidsskriftet Cell Transplantation.

– Vi håper å kunne injisere pasientens eigne endotelceller i område rundt blodforsyningsfattige sår, til dømes sår hos diabetikarar. Då trur vi at cellene vil gjere det same som hos mus og kople seg opp til pasientens blodsystem, seier Brinchmann.

Håpar å lage heile organ

Dei tyske forskarane meiner at 3D-utskriftsteknologien gir store moglegheiter.

– Vi legg no grunnlaget for å kunne nytte denne teknologien for å lage elastiske og organiske biomateriale. Blodårene vi har laga illustrerer kva for moglegheiter denne teknologien kan tilby, men dette er definitivt ikkje det einaste som er mogleg å lage, seier Günter Tovar ved Fraunhofer.

Tovar meiner at ein moglegheit kan vere å byggje opp fullstendige organ med blodårer slik at organa kan bli forsynt med næringsstoff. Slike organ er enno ikkje gode nok til å transplantere, men kan bli brukt for å erstatte dyreforsøk.

– Det vil uansett ta lang tid før vi vil vere i stand til å transplantere laboratoriedyrka organ med eigne blodårer inn i pasientar, seier Tovar.