Premium

Ondersteboven 3D-geprinte huid en bot voor astronauten op weg naar Mars

Ondersteboven 3D-geprinte huid en bot voor astronauten op weg naar Mars
Foto: Gebioprint bot. Foto ESA Released 28/06/2019 11:47 am Copyright ESA – SJM Photography Description 3D printed human bone sample. Bioprinting human tissue could help keep astronauts healthy all the way to Mars. An ESA project has produced its first bioprinted skin and bone samples. This bone sample was printed with human stem cells using human blood plasma as a nutrient-rich ‘bio-ink’ with the addition of a calcium phosphate bone cement as a structure-supporting material, plus plant- and algae-sourced methylcellullose and alginate added to increase the viscosity of this bio-ink, making it suitable for use in low gravity conditions.
© Foto ESA

De verbanddoos van toekomstige ruimtevaartuigen krijgt bijzondere ingrediënten mee: naast pleisters, verband en een tubetje Calendula gaat er ook huid en bot mee de ruimte in.

Bij een langer verblijf in het heelal moet je immers van vele markten thuis zijn, ook op medisch gebied. Bemanningsleden zullen bij een reis naar Mars bijvoorbeeld vele risico’s lopen en eerder naar huis terugkeren behoort niet tot de mogelijkheden. Voldoende medische voorraad voor alle mogelijke scenario’s kan ook niet in de beperkte ruimte van een ruimtevaartuig. In plaats daarvan kan 3D-bioprinting ervoor zorgen dat zij toch kunnen reageren op medische spoedgevallen. Volgens de Europese ruimtevaartorganisatie ESA kan 3D-geprint menselijk weefsel bijdragen aan de gezondheid van astronauten. Een ESA-project heeft inmiddels de eerste biogeprinte huid en bot geproduceerd.

Brandwonden

Bij brandwonden zou aan boord gloednieuwe huid geprint kunnen worden in plaats van dit van het lichaam van de astronaut te snijden. Dat voorkomt zulke secundaire schade die niet gemakkelijk geneest in de ruimte.

Of in het geval van botbreuken, die sneller kunnen optreden bij gewichtloosheid in de ruimte, kan vervangend bot worden geplaatst op beschadigde plekken. In alle gevallen is het gebioprinte materiaal afkomstig van de astronauten zelf, waardoor afstoting na een transplantatie niet optreedt, aldus het Universitair Ziekenhuis van Dresden, waar de proefstukken weefsel zijn ontwikkeld.

Huidcellen kunnen worden gebioprint door middel van bloedplasma als een voedingrijke ’bio-inkt’ die gemakkelijk verkregen kan worden van de bemanningsleden van de missie, aldus de ontwikkelaars. „Omdat plasma zeer vloeibaar is, wordt het werken hiermee in verschillende zwaartekrachtomstandigheden bemoeilijkt. We hebben daarom een alternatieve procedure ontwikkeld door het toevoegen van methylcellulose en alginaat om de kleverigheid van het substraat te verhogen. Astronauten kunnen deze substanties verkrijgen van planten en zeewier, een haalbare oplossing voor een op zichzelf staande ruimtemissie.”

Stamcellen

Bij het produceren van een botsample gaat het om het printen van menselijke stamcellen met een soortgelijke bio-inkt compositie, waaraan calciumfosfaatbotcement wordt toegevoegd als structuurondersteunend materiaal dat substantieel wordt opgenomen gedurende de groeiperiode.

Om aan te tonen dat de bioprinttechniek ook in de ruimte kan worden toegepast, zijn de huid- en botsamples ondersteboven geprint. Op termijn moeten er ook complexere weefsels en zelfs hele organen uit de printer rollen.

Peter Lodewijks

Meer nieuws uit Achtergrond

Ombudsman

Ombudsmannen Durk Geertsma & Ed Brouwer springen in de bres voor de consument.