Nieuwe gel voor 3D-printen van nieuwe meniscus

Een nieuwe kraakbeen-achtige gel zal het 3D-printen van knie-implantaten een stuk makkelijker maken, verwachten onderzoekers van Duke University.

Een kunstmeniscus die wordt gemaakt van 3D-geprinte hydrogel zou volgens de onderzoekers een goed alternatief zijn voor de plastic implantaten die nu nog worden gebruikt. Plastic implantaten missen de elasticiteit van een normale meniscus en leveren bovendien vaak problemen op bij hel helen van het omliggende weefsel.

Door gebruik te maken van een 3D-geprinte hydrogel kunnen die problemen mogelijk worden ondervangen. “Een meniscus is geen homogeen materiaal”, legt Feichen Yang van Duke University uit. “Het midden is stijf en de buitenkant is wat zachter.”

Om hetzelfde effect te bereiken ontwikkelt Duke University een op hydrogel gebaseerd materiaal dat sterk op kraakbeen lijkt. Yang mixte daartoe twee hydrogels door elkaar: een normale hydrogel die zacht en beweeglijk is en een stuggere variant.

3D-printer van 300 dollar

De moleculaire structuur van de hydrogel is daardoor vergelijkbaar met die van het kraakbeen. Door de verhoudingen van de twee hydrogels te veranderen, is het mogelijk om verschillende delen van de meniscus verschillende eigenschappen te geven.

Door een klein beetje klei aan de hydrogel toe te voegen, blijkt de mix bovendien geschikt voor de 3D-printer. Een belangrijke doorbraak, want normale gels vallen bij het printen vaak uit elkaar omdat ze hoofdzakelijk uit water bestaan.

Met een 3D-printer van 300 dollar slaagde Yang er vervolgens in om met de nieuwe hydrogel binnen een dag een nieuwe meniscus te printen. “Ik hoop dat andere mensen hierdoor geïnteresseerd raken in het ontwikkelen van printbare hydrogels die nog sterker lijken op menselijk weefsel”, aldus Benjamin Wiley, die ook bij het onderzoek was betrokken.