Das Unternehmen Aspect Biosystems verzeichnet Fortschritte beim 3D-Bioprinting von menschlichen Gewebe, doch von gedruckten Organen sei man noch meilenweit entfernt, so das kanadische Unternehmen. Die Technologie hinter dem Verfahren bezeichnet Aspec Biosystems als „Lab-on-a-Printer“, weil es sich bei dem Verfahren um eine Art Minilabor in Form eines mikrofluiden Chips handelt.
Der Chip kombiniert verschiedene Materialien miteinander und kann sie in diversen Verhältnissen mischen, bevor der 3D-Druck erfolgt. Auf diese Weise lassen sich diverse Parameter flexibel anpassen und eine hohe Präzision beim Druck erreichen. Der CEO des Biotech-Unternehmens, Tamer Mohamed beschreibt das entwickelte 3D-Druckverfahren in einem Video als nächste Generation in Sachen Bioprinting.
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Bei der Gewebeherstellung wird nach einem Computermodell gearbeitet, doch künftig sollen auch medizinische Bildgebungsverfahren als Vorlage genutzt werden. Der 3D-Druck des gewünschten Objekts ist nach wenigen Sekunden oder Minuten mit dem Lab-on-a-Printer-System abgeschlossen.
Als Druckmaterial dient eine Mischung aus Zellen mit verschiedenen Polymeren und Hydrogel. Nach dem 3D-Druck erfolgt ein vierter Schritt, weshalb Bioprinting auch nicht selten als 4D-Druck bezeichnet wird. Das Gewebe wird nach dem Druck kultiviert und muss in manchen Fällen stimuliert werden. Ist eine bestimmte Zeit vergangen, liegt als Ergebnis tatsächlich Gewebe vor. Die Kultivierung kann ein paar Tage bis Wochen beanspruchen.
Medikamenten und Rekonstruktionsmedizin
Aspect Biosystems hat mit dem 3D-Biodruck von Gewebe für Atemwege angefangen, um sich später breiter aufzustellen. Das Gewebe, welches mit der Lab-on-a-Printer-Technologie hergestellt wird, kommt bei der Entwicklung von Medikamenten und der Rekonstruktionsmedizin zum Einsatz. Zusammen mit Johnson & Johnson arbeitet die Firma daran Meniskus-Sehnen im 3D-Druckverfahren herzustellen. Die gedruckten Sehnen könnten bei schweren Knieverletzungen als Transplantat eingesetzt werden und die Heilungschancen verbessern. In Zukunft könnten Zellen des Patienten für den 3D-Druck verwendet anstatt wie heute Zellen aus kommerziellen Zelllinien einzusetzen.
Von gedruckten Organen sind wir noch Jahrzehnte entfernt, weil keines der Projekte bei Aspect Biosystems klinisch verwertbare Ergebnisse liefern kann. Es handelt sich hier also um Forschungen, weniger um Entwicklungen. Seine eigene Technologie möchte das Unternehmen laut Mohamed aber weiterentwickeln und erhält dafür finanzielle Unterstützung.
Der medizinische 3D-Druck bietet heute die Möglichkeit künstliche Kniegelenke, Prothesen und Zahnkronen herzustellen. Vor allem in der Zahnmedizin macht der 3D-Druck enorme Fortschritte, so hat das Unternehmen DWS mit dem „DFAB“ 3D-Drucker in dieser Woche ein neues Druckermodell vorgestellt, mit dem Zahnersatz innerhalb von 20 Minuten gedruckt werden kann. Schwedische Forscher konnten außerdem 3D-gedruckten Knorpel erfolgreich in Mäuse implantieren. Die weiteren Entwicklungen gibt es täglich kostenlos im 3D-grenzenlos Newsletter (abonnieren).
