Welke mogelijkheden bieden 3D-printers in de zorg?

3D-printers worden steeds vaker ingezet voor medische doeleinden. Zo kwam de 9-jarige Guido Sibering uit Emmen begin dit jaar in het nieuws met een 3D-geprint handprothese die slechts 52 euro kost. Andere voorbeelden zijn een ‘hart op een chip’ die onderzoekers de mogelijkheid geeft de werking van medicijnen op veilige wijze te testen of een volledig op maat gemaakte oogprothese die met behulp een 3D-printer kon worden ontwikkeld. 3D-printers bieden in de zorg dan ook interessante mogelijkheden.

3D-geprinte handprothese

De 9-jarige Guido Sibering uit Emmen is geboren zonder linkerhand. Hoewel de jongen prima kan leven met zijn handicap, wilde hij een prothese waarmee hij objecten kan vastpakken. Het Dagblad van het Noorden meldt dat de jongen daarom op internet zelf op zoek is gegaan naar informatie over handprotheses, waarna hij zelfstandig een geschikte handprothese heeft geselecteerd. 

De handprothese is in nauwe samenspraak met de artsen van Guido gebouwd door een werktuigbouwkundige. Doordat de prothese volledig kon worden geprint heeft de totale handprothese slechts 52 euro gekost. Ter vergelijking: een gemiddeld ‘gewone’ handprothese kost al snel enkele tienduizenden euro’s. 

Oogprothese op basis van 3D-model

Oogartsen van UZ Leuven hebben medio vorig jaar een op maat gemaakte oogprothese ontwikkeld op basis van een 3D-afdruk van de oogholte. Het is voor het eerst dat deze techniek hiervoor wordt ingezet. 

Traditioneel worden oogprotheses gemaakt aan de hand van een malafdruk van de oogkas van de patiënt. Onderzoekers van UZ Leuven kiezen voor een andere aanpak. Zij hebben met behulp van een medische cone beam computed tomography (CBCT) scan en 3D-software een 3D-model gemaakt van de oogholte, die vervolgens is uitgeprint met behulp van een 3D-printer. Een ocularist, gespecialiseerd in de ontwikkeling van oogprotheses, heeft op basis van dit ontwerp een ‘standaard’ oogprothese aangepast en op maat gemaakt voor de patiënt. 

Momenteel is het nog niet mogelijk een oogprothese rechtstreeks in kunststof te printen. Prof. dr. Ilse Mombaerts, specialist oogkaschirurgie in UZ Leuven: “Een rechtstreeks 3D-geprinte oogprothese zagen we enkele jaren geleden al in Engeland, maar enkel in standaardformaat. Een standaardprothese is kwalitatief niet goed genoeg om dag in dag uit te dragen. Een oogprothese op maat rechtstreeks printen is technisch nog niet mogelijk. We hopen die stap uiteindelijk ook te kunnen zetten.” 

3D-geprint hart voor onderzoek naar hartmedicijnen

Veel medicijnen worden getest op proefdieren. Niet alleen hebben sommige mensen hier bezwaren tegen, ook is de snelheid waarmee medicijnen kunnen worden getest beperkt via deze methode. Onderzoekers van de Amerikaanse Harvard Universiteit hebben een kunsthart ontwikkeld dat uitkomst biedt. Dit ‘hart-op-chip’ wordt met behulp van een 3D-printer geproduceerd en maakt het mogelijk sneller data te verzamelen in medische onderzoeken.

Het simuleren van lichaamsfuncties en menselijke organen in een lab is niet nieuw. Al langer zijn microfysiologische systemen beschikbaar waarmee dit mogelijk is. De productie van dergelijke systemen is echter niet alleen kostbaar, maar ook tijdrovend. De Harvard Gazette meldt dat de inzet van een 3D-printer de productietijd van dit soort systemen fors kan terugdringen.

Het hart-op-chip waarmee de Harvard Universiteit experimenteert is geprint met behulp van zes verschillende inkten, waarin minuscule sensoren zijn verwerkt. Deze sensoren maken het mogelijk medicijnen te testen, maar ook om de ontwikkeling van hartaandoeningen beter te kunnen voorspellen.

De Harvard Universiteit is overigens niet de enige partij die met dergelijke chips experimenteert. Zo werkt het Amerikaanse Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) binnen het ‘In-vitro Chip-based Human Investigational Platform’ (iCHIP) project aan een ‘mens-op-chip’. Dit testplatform biedt de mogelijkheid meerdere menselijke organen te simuleren en kan hierdoor worden ingezet voor het testen van geneesmiddelen op het menselijk lichaam. 

Door: Wouter Hoeffnagel

Foto: Shutterstock