3D-printers in de zorg: het jaaroverzicht 2015

3d-printen is misschien wel de meest veelbelovende technologie in de zorg. Het is zelfs niet ondenkbaar dat er een dag komt dat printers organen kunnen printen die geschikt zijn voor menselijke transplantatie! Zover zijn we nog niet, maar ook nu doen we met 3d-printers al fantastische dingen. Wij volgen het op de voet en ook u hoeft niets te missen. Wij hebben de belangrijkste ontwikkelingen van 2015 namelijk opgenomen in dit handige jaaroverzicht. En, altijd leuk om te zien, er zit weer behoorlijk wat Nederlandse inbreng bij!

1. Een neus uit de printer?
Een probleem met huidige kraakbeentransplantaties is dat ze niet meegroeien met het herstel van het gewricht. Een team van Zwitserse wetenschappers zocht de oplossing in 3d-bioprinting. Door kraakbeencellen van de patiënt in een gel te combineren met biopolymeren kan er een implantaat worden geprint dat acteert als onderdeel van het lichaam. De biopolymeren functioneren als een mal voor het nieuwe kraakbeen en worden uiteindelijk door het lichaamseigen kraakbeen afgebroken. Na verloop van tijd is er geen verschil meer waarneembaar tussen het implantaat en het originele kraakbeen.

2. TU Delft print sleutelbenen
De TU Delft heeft een sleutelbeen geprint om een arts in het Erasmus MC te helpen met de voorbereiding op een operatie. Hiervoor gebruikten zij de eerste 3d-printer in Nederland die drie kleuren en met meerdere materialen (zoals harde en transparante materialen en rubbers) kan mixen in één object. Het voorbereiden op een operatie met 3d-modellen is sowieso een trend: eerder zagen we dit al gebeuren met onder andere modellen van het brein, hart en schedel.

3. Trommelvlies herstellen
Een team van internationale wetenschappers heeft een methode ontwikkeld om beschadigd trommelvlies te herstellen met behulp van een 3d-print. Het trommelvlies is een uniek weefsel in het lichaam en vervanging door ander weefsel levert niet dezelfde akoestische prestaties. De oplossing is het plaatsen van een ‘scaffold’, een steiger/raamwerk waaraan het lichaamseigen trommelvliesweefsel zich kan hechten en herstellen. Met een 3D-printer is het mogelijk om een meerlaags raamwerk te maken met dezelfde complexe structuur van het trommelvlies.

4. Pillen uit de printer
De Amerikaanse Food & Drugs Administration keurde in 2015 voor het eerst een 3d-geprint medicijn goed. Het gaat om een pil tegen epileptische aanvallen. De geprinte tablet lost veel sneller op dan traditionele medicijnen en is daarom geschikt om met water in te nemen. En er is nog een groot voordeel, want dankzij de 3d-print methode van fabricage bevat elke tablet exact dezelfde dosering!

5. Model van een babyhartje
We zagen het al eens eerder maar vanwege de impact is het toch weer benoemen waard. Ook dit jaar heeft een 3d-printer het leven van een klein kind gered. Artsen in India kregen een exacte replica toegezonden van het hart van een 11 maanden oude patiënt met een zeldzame hartaandoening. Dankzij dit model konden zij zich tot in detail voorbereiden en met succes een operatie uitvoeren die ze normaal gesproken als te riskant zouden hebben beschouwd.

6. Een titanium ribbenkast
Bij een kankerpatiënt in Spanje moest dit jaar een stuk borstbeen en ribbenkast worden vervangen vanwege een tumor die rondom de ribbenkast was gegroeid. Echt maatwerk dat lastig is op te lossen met standaard protheses. Er is daarom van de borstkas van deze man een CT-scan gemaakt, aan de hand waarvan er met een 3d-printer een titanium implantaat exact op maat kon worden gemaakt.

7. Zenuwen herstellen
Het is Amerikaanse wetenschappers gelukt om een beschadigde zenuw terug te laten groeien bij een rat. Ze maakten ze een 3d-scan van de kapotte zenuw en gebruikten deze om een siliconen vorm op maat te printen. In deze vorm werden een aantal chemische stoffen aangebracht die het teruggroeien van de zenuw bevorderen. 12 weken na het plaatsen van de vorm was het vermogen van de rat om te lopen aanzienlijk verbeterd. De technologie is een eerste stap in het herstellen van zenuwschade bij mensen. Daar moet nog wel wat voor gebeuren; op dit moment is het nog niet mogelijk om alle zenuwen in het menselijk lichaam met een scan in kaart te brengen.

8. Een bacterieprinter van K’NEX
Studenten van de TU Delft bouwden in 2015 een 3D-printer van speelgoed K’NEX. Het apparaat print met bacteriën zogenaamde ‘biofilms’, dunne laagjes van samenwerkende bacteriën. Binnen een biofilm is de bacterie extra beschermd, bijvoorbeeld tegen antibiotica. Het doel van het project was om deze biofilms op een snelle, goedkope manier te kunnen printen. De geprinte biofilms kunnen onder andere gebruikt worden voor medisch onderzoek.

9. Een antibacterieel gebit?
Andreas Herrmann van de Rijksuniversiteit Groningen ontwikkelde een antibacterieel materiaal dat gebruikt kan worden om onder andere beugels en kiezen te printen. De stof doodt bacteriën die tandbederf kunnen veroorzaken. Handig, want gebitsimplantaten zijn vaak plekken waar bacteriën zich gaan ophopen. Voordat we onszelf een antibacterieel gebit kunnen aanmeten moet nog wel het één en ander worden onderzocht, bijvoorbeeld het effect van tandpasta op het nieuwe materiaal.

10. Printen in de baarmoeder
We sluiten het overzicht af met nog een bijzonder Nederlands initiatief. Het LUMC, Erasmus MC en de TU Delft werken aan een methode om een open ruggetje (spina bifida) al in een vroeg stadium te bedekken met een 3D-geprint kapje. Dit moet voorkomen dat de zenuwen van de foetus in contact komen met het vruchtwater. Het printgedeelte van de printer bestaat uit enkel een dunne naald. Hierdoor kan het printen in de baarmoeder plaatsvinden en is er geen keizersnede nodig. Het dichten van een open rug gebeurt nu nog meestal na de geboorte maar dan is de schade vaak al ontstaan.

Tot zover 3d-printen in 2015. De ontwikkeling van nieuwe toepassingen gaat echt in een razend tempo. Wat vandaag mogelijk is hadden we enkele jaren niet kunnen bedenken. We zijn dan ook ontzettend benieuwd wat 2016 gaat brengen. Hebben we iets gemist dat in dit jaaroverzicht echt niet had mogen ontbreken? Laat het ons dan even weten in de reacties!