Spierpezen uit de printer

9 okt, 2020

Met een simpele 3D-printer kun je ‘pezen’ maken waarmee je de spierkracht meet van een in het lab
gekweekte spier.

Met 3D-celculturen imiteer je in vitro de werking van een orgaan. Met enkele huidcellen kun je bijvoorbeeld piepkleine spiertjes kweken. Om te testen wat de spierkracht is van zo’n mini-spier, moet je de spiervezels aan flexibele ‘paaltjes’ bevestigen die de werking van pezen nabootsen.

Om dit op een kosten- en tijdsefficiënte manier te doen, combineerden onderzoekers van het Erasmus MC Rotterdam, LUMC Leiden en Wageningen Univer­sity & Research 3D-printing met innovative replica molding. Met een 3D-printer maakten ze een mal waar ze het silicoon PDMS aan toevoegden.

De uitdaging is om de gevormde paaltjes vervolgens van de mal te halen zonder ze te beschadigen. Jessica de Greef, Vittorio Saggiomo en collega-onderzoekers probeerden verschillende methodes, waarbij ze onder meer de mal oplosten in aceton. Maar het beste resultaat behaalden ze met een replica van het polymeer Ecoflex als tussenstap. Dit leverde de kleinste, meest gedetailleerde ‘spierpezen’ op.

Door vervolgens de spierkracht te meten, kun je in beeld brengen hoe een spierziekte zich ontwikkelt of bekijken wat het effect is van een medicijn. De onderzoekers werken aan een systeem waarmee je zelfs de kracht van individuele spiervezels kunt meten, aldus Pim Pijnappel van het Erasmus MC in een persbericht van het Prinses Beatrix Spierfonds. “Dit stelt ons in staat om nog beter te bepalen wat er fout gaat in de spieren van mensen met een spierziekte.”

De mallen maak je met een eenvoudige, standaard-3D-printer. Je kunt het systeem daarom toepassen in elk biomedisch laboratorium, zonder speciale, dure apparatuur, aldus de onderzoekers in het artikel dat werd gepubliceerd in Advanced Materials Technologies.