Gewebe und Organe aus dem Drucker

Biotinte - Gewebe und Organe aus dem Drucker
Biotinte – Gewebe und Organe aus dem Drucker (Quelle: frauenhofer.de)

Nachdem unsere Gesellschaft immer älter wird und durch die Skandale in der Organtransplantation wird es immer schwerer ein Spenderorgan zu bekommen. Immer mehr benötigen ein solches und immer weniger sind dazu bereit, Spender zu sein. Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB aus Stuttgart ist es nun gelungen, eine Biotinte herzustellen, die es ermöglicht Gewebe und Organe aus dem Drucker entstehen zu lassen.

Somit könnte eine aufkommende Versorgungslücke bald geschlossen werden. Vorausgesetzt, das Material aus Biotinte verträgt sich mit körpereigenen Zellen.

Biotinte aus dem Drucker

Die entwickelte Biotinte besteht aus tierischem Material, genauer Gelatine, und lebenden Zellen. Damit man die gewonnene Flüssigkeit drucken kann, haben die Forscher das Gelierverhalten der Biomoleküle chemisch angepasst. D.h., während des Druckvorgangs bleibt die Biotinte flüssig. Gedruckt, wird sie anschließend mit UV-Licht bestrahlt und vernetzt sich zu Hydrogelen.

Hydrogele sind Polymere, die Wasser enthalten, sich jedoch weder unter Wärmeeinwirkung noch in Wasser auflösen.

Den Forschern ist es gelungen, durch die chemische Modifizierung der Biotinte auch Einfluss auf die Eigenschaften wie beispielsweise die Festigkeit zu nehmen. Somit können unterschiedliche natürliche Gewebe mit einem Drucker nachgebildet werden (von festen Knorpeln bis zu weichem Fettgewebe).

Gewebe mit eigenem Blutgefäßsystem

Das primäre Ziel der Forscher am IGB ist, vaskularisiertes Gewebe zu produzieren. Dieses verfügt über ein eigenes Blutgefäßsystem und kann mit Nährstoffen versorgt werden. Man arbeitet daran, feine Blutgefäße aus synthetischen Materialien herzustellen. Damit wäre ein Durchbruch in der Medizin gelungen – das erste Mal künstliche Haut mit dem darunter liegenden Fettgewebe zu erzeugen.

Der führende Wissenschaftler Dr. rer. nat. Kirsten Borchers meint dazu: „Um zukünftig ganze Organe drucken zu können, ist dieser Schritt sehr wichtig. Erst wenn es uns gelingt, Gewebe zu produzieren, die durch ein Blutgefäßsystem versorgt werden können, ist der Druck von größeren Gewebestrukturen möglich.“

Das Potential von Biotinte ist groß

Auch zu denken ist, dass man künstliches Ausgangsmaterial für Biotinte verwendet. Jedoch möchte man zuerst die Wechselwirkungen zwischen Kunststoffen und natürlichem Gewebematerial erforschen.

Organe aus dem 3D Drucker geliefert zu bekommen wird also nicht mehr lange nur Zukunftsmusik sein. Es wäre ein erheblicher Beitrag zur Gesundheitsförderung und -erhaltung bis ins hohe Alter. Denkbar wäre auch, dass mit den „künstlichen“ Organgen und Geweben der illegale Organhandel bekämpft wird und dass Skandale, wie sie jüngst aufgetreten sind, nicht mehr vorkommen.

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