Wat zijn bio-kunstmatige organen?

Bio-kunstmatige organen zijn vervangende lichaamsdelen gemaakt van biologisch materiaal. Traditionele kunstmatige orgels zijn meestal mechanisch en zijn opgebouwd uit synthetische verbindingen zoals plastic en metaallegering. Bio-kunstmatige organen worden daarentegen gemaakt van levende cellen en worden in een laboratorium gekweekt. Dit soort vervangende organen heeft veel voordelen en kan helpen de afhankelijkheid van menselijke orgaandonoren te verminderen.

Elk jaar kunnen patiënten sterven terwijl ze wachten op een orgaantransplantatie. Organen zoals de lever, de nieren en de longen zijn vaak erg in trek bij patiënten met ernstige ziekten. Historisch gezien was het aantal beschikbare orgaandonoren onvoldoende om aan de behoeften van elke patiënt te voldoen. Om een ​​traditionele orgaantransplantatie te laten slagen, moeten donor en patiënt een nauwe biologische match zijn. Zelfs wanneer een vervangend orgaan beschikbaar is, kan het immuunsysteem van de ontvanger de transplantatie afwijzen.

Kunstmatige organen zijn ontworpen om dit probleem op te lossen. Kunstmatige organen, zoals nieren, worden sinds het midden van de 20e eeuw geproduceerd. Een normaal kunstmatig orgaan is echter opgebouwd uit niet-biologische materialen. Net als bij getransplanteerde organen is een mechanisch kunstmatig lichaamsdeel vatbaar voor afstoting door het immuunsysteem. In veel gevallen moet een door de mens gemaakt orgaan worden verwijderd omdat het door het lichaam als "onnatuurlijk" wordt behandeld.

Een bio-kunstorgaan heeft een unieke aanpak om deze beperkingen te omzeilen. Dit soort organen wordt letterlijk "gekweekt" in een laboratorium. Om een ​​bio-kunstmatig orgaan te creëren, gebruiken medische wetenschappers een monster van de eigen cellen van een patiënt. Deze geëxtraheerde cellen worden in het lab gestimuleerd en vermenigvuldigen zich snel. Een houder of "steiger" wordt gebruikt om de cellen in de gewenste opstelling te geleiden wanneer zij zich voortplanten.

Verschillende soorten cellen kunnen worden gelaagd om complexe bio-kunstmatige organen te creëren. Een laag spiercellen kan bijvoorbeeld aan de buitenkant van het lichaamsdeel worden geplaatst om een ​​stevige buitenkant te verschaffen. Deze lagen levende cellen kunnen zorgvuldig worden gepositioneerd door een laboratoriumapparaat dat op een inkjetprinter lijkt. Dit apparaat kan worden geprogrammeerd om cellen in een vooraf ingesteld patroon te verspreiden en maakt het mogelijk een orgel van onder naar boven te construeren.

De aanwezigheid van eigen cellen van een patiënt in een biologisch kunstmatig orgaan helpt de kansen te verkleinen dat het lichaamsdeel wordt afgewezen. Dit type orgel is volledig organisch en bevat geen synthetische materialen zoals kunststoffen. Nogmaals, deze functie verbetert dramatisch de kansen dat een orgel wordt geaccepteerd en maakt het mogelijk een bijna onbeperkte voorraad orgels te creëren wanneer dat nodig is.