Een promovendus uit Eindhoven heeft met een 3D-printer een kunstmatig bloedvatstelsel gemaakt. Dit model kan helpen om echografische beelden van bloedvaten in de toekomst beter te interpreteren, belangrijk voor onderzoek naar tumoren.

 

Tumoren worden vaak omringd door een dicht en chaotisch netwerk van bloedvaten. Om die op te sporen maken artsen gebruik van echografie – dus van geluidsgolven, net als bij het maken van een echo bij een zwangere vrouw. De bloedvaten worden daarbij beter zichtbaar gemaakt door er minuscule luchtbelletjes doorheen te laten lopen. De interpretatie van de beelden blijft echter lastig.

 

Geprint model

Om te onderzoeken hoe zulke luchtbelletjes zich door bloedvaten bewegen, en hoe ze zich in de kleinste vaten gedragen, maakte promovendus Andreas Pollet van de Technische Universiteit Eindhoven kunstmatige bloedvatenstelsels met een 3D-printer. Als je die hebt, kun je immers gecontroleerde experimenten doen, en dus de echografische beelden vergelijken met wat er daadwerkelijk gebeurt. Uiteindelijk zal dat helpen bij de interpretatie van de ‘echte’ echo’s.

 

Suiker

Om de bloedvaten te maken, paste Pollet een 3D-printer aan zodat die nu vezels kan printen van suiker. Dat is een ideaal printmateriaal: het stolt al bij kamertemperatuur, en daarna kan de geprinte structuur zijn eigen gewicht dragen. Wel lost het bij gebruik meteen op, dus moet het uiteindelijke kunstbloedvatstelsel uit een ander materiaal bestaan.

Het suikernetwerk dient dus als mal: na het printen wordt het gecoat met een biologisch afbreekbaar polymeer, dat op zijn beurt als gietvorm dient voor het uiteindelijke bloedvatstelsel. Dat is een netwerk van kanalen in in PDMS (Polydimethylsiloxaan) of hydrogels.

 

Kleine vaten en vertakkingen

‘We kunnen op deze manier vaten printen met diameters van enkele millimeters tot een tiende van een millimeter – dat is de dikte van een haar’, zegt Pollet in een persbericht van de TUe. ‘En we kunnen vertakkingen en bochten in de vaten printen, precies zoals je ziet in bloedvatnetwerken in het lichaam’.

Om de netwerken te laten werken als echte bloedvaten, bekleedden Pollet en zijn collega’s de binnenkant van de netwerkkanalen vervolgens nog met bloedvatcellen. Om die in leven te houden plaatsten ze bovendien een kweekmedium voor cellen in de vaten.

 

En nu?

Momenteel worden de modellen getest, vertelt Pollet aan De Ingenieur. 'Er worden metingen aan de modellen gedaan met echografie, om te kijken hoe we de resolutie kunnen verbeteren.'

De hoop is dat de onderzoekers over een jaar een indicatie hebben waar verbeteringen zijn te behalen. Deze zouden dan gevalideerd moeten worden bij patiënten.

Op 12 april verdedigt Pollet zijn proefschrift aan de Technische Universiteit Eindhoven.

 

Openingsbeeld: Andreas Pollet