In Toronto is een haarvatenstelsel-op-een-chip ontwikkeld waar je celtypes naar keuze op kunt inzaaien. Op het resultaat kun je medicijnen uittesten maar je kunt er ook het orgaan mee repareren waar die cellen uit afkomstig zijn, claimen Milica Radisic en collega’s in Nature Materials.

De Canadezen spreken nu al van een ‘person on a chip’. Ze hebben het met succes uitgeprobeerd met hart- en levercellen. Met name de resulterende ‘kunstlever’ deed het goed: hij metaboliseerde zijn voedingsstoffen en er kwam ureum uit.

De AngioChip, zoals de handelsnaam moet gaan luiden, bestaat uit polyoctamethyleenmaleaat(anhydride)citraat, afgekort POMaC. Dit materiaal is redelijk flexibel, het is biologisch afbreekbaar en het polymeriseert onder invloed van uv-licht.

Onduidelijk is of je POMaC via 3D-printen kunt verwerken. Voorlopig doen de Canadezen dat in elk geval niet. Ze bouwen hun 3D-bloedvatenstructuur op door dunne, geperforeerde plaatjes te maken op een ondergrond van PDMS-siliconenrubber, en die na uitharding netjes op te stapelen. Het PDMS zit de polymerisatiereactie chemisch in de weg, zodat op de plaatjes een laagje achterblijft dat niet is uitgehard. Je kunt ze dus als het ware aan elkaar lijmen door er na het stapelen opnieuw even de uv-lamp op te zetten.

De gaatjespatronen in de plaatjes zijn zo gekozen dat ze samen een in- en een uitlaat vormen, met een netwerk van kanalen daar tussen. Ook aan de buitenkant blijven uitsparingen open, die via nauwe openingen in verbinding staan met de kanalen.

Om de chip af te werken spoel je eerst voorzichtig een suspensie van endotheelcellen door de kanalen. Die zetten zich vast als imitatie-bloedvatwand, maar zijn net te groot om door de openingen naar buiten te dringen.

Tot slot leg je de van vaatwanden voorziene cel in een suspensie van de cellen die je wilt kweken. Die hechten zich dus in de uitsparingen aan de buitenkant, waarna je ze via de kanalen kunt voeden.

Het is dus al gelukt om zo functioneel weefsel te kweken, en er is zelfs al zo’n AngioChip geïmplanteerd in de achterpoot van een rat en met succes aangesloten op diens natuurlijke bloedvaten. Uiteindelijk hoopt Radisic op deze manier organen te kunnen repareren waar een stuk uit is.

Een spin-off genaamd Tara Biosystems moet deze chips op de markt gaan brengen.

bron: University of Toronto