Das Schweizer Biotech-Unternehmen mimiX Biotherapeutics hat mit dem cymatiX den eigenen Angaben zufolge ersten akustischen Biodrucker vorgestellt. Dieser fertigt mit Schallwellen schnell und kosteneffizient mehrzellige funktionelle Gewebekonstrukte an. Er wird ab Mai 2021 erhältlich sein und soll laut den Entwicklern die Biofabrikation auf „den nächsten Level“ bringen.

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Das Schweizer Biotech-Start-up mimiX Biotherapeutics wird im neuen Jahr ein additives Fertigungssystem auf den Markt bringen, das mit Schallwellen schnell und kosteneffizient mehrzellige, funktionelle Gewebekonstrukte anfertigt. Bei dem 3D-Biodrucker cymatiX handelt es sich um den ersten akustischen Bioprinter. Die Hersteller gehen davon aus, dass dieser die Biofabrikation verändern wird.

Erster akustischer Biodrucker

3D-Drucker CymatiX und mimiX Biopharamceutics Gründer
CymatiX ist der erste akustische Bioprinter (im Bild: Firmengründer mit 3D-Drucker) (Bild © mimiX Biopharmaceutics).

Mit cymatiX sollen Einschränkungen herkömmlicher Bioprinting- Methoden überwunden werden. Forscher werden sich auf die Erstellung physiologisch relevanter In-vitro- Modelle und konstruierter Gewebekonstrukte konzentrieren. Das neue Gerät arbeitet laut mimiX Biotherapeutics sanft, schnell und ist sehr benutzerfreundlich. Es basiert auf der patentierten SIM-Bioverarbeitungstechnologie (Sound Induced Morphogenesis) des Unternehmens.

Die 3D-SIM-Technologie wurde vor fast zehn Jahren von Dr. Tiziano Serra entwickelt. Serra ist Wissenschaftler am AO-Forschungsinstitut im Schweizer Davos und Mitbegründer von mimiX. Die neue Technologie soll klar definierte biologische Muster mithilfe von Schallwellen zu funktionellen Geweben zusammenlagern.

Funktionsweise

Schematische Darstellung der Arbeitsnetzwerkbildung mit der SIM-Technologie
Laut mimiX Biotherapeutics werden die SIM-Technologie und der Biodrucker cymatiX das Bioprinting revolutionieren (im Bild zu sehen ist eine schematische Darstellung der Arbeitsnetzwerkbildung des SIM-Prozesses(Bild © mimiX Biopharmaceutics).

Der cymatiX Biodrucker dispergiert zuerst biologische Partikel wie Zellen, Sphäroide und Organoide in einem Hydrogelvorläufer und lädt diese in den SIM-Träger. Eine durch Schall erzeugte vertikale Vibration wird anschließend angewendet und erstellt innerhalb von Sekunden ein Muster. Die Vernetzung der strukturierten Partikel innerhalb des Hydrogels geschieht je nach Material unter Verwendung unterschiedlicher Reize wie Licht, enzymatischer oder thermischer Vernetzung. Mehrere unterschiedlich strukturierte Schichten können nacheinander erstellt werden.

„Orchestrierung der Biologie“

Mit SIM-Technologie genau definierte biologische Architektur
Biologische Muster mithilfe von Schallwellen mit der SIM-Technologie (Bild © mimiX Biotherapeutics).

Was früher von Serra als „Orchestrierung der Biologie“ bezeichnet wurde, ist heute eine Strategie zur Herstellung dichter und organisierter Zellmuster. Dabei werden Anforderungen der Biowissenschaften berücksichtigt. Möglich sind Anwendungsbereiche wie die regenerative Medizin, Tissue Engineering und die pharmazeutische Forschung zur Wirkstoffforschung. Marc Thurner, Mitgründer und CEO von mimiX, erklärte, dass CymatiX 2021 auf den Markt kommt. Er sagt weiter:

„Es wird die Biofabrikationstechnologie für immer verändern. Bei mimiX arbeiten wir für eine Welt, in der die regenerative Medizin für jedermann zugänglich ist. Unsere neue Technologie wird ein Paradigmenwechsel sein, ein völlig neuer Ansatz für die Biofabrikation, bei dem die Kreativität der Forscher genutzt wird, um biologische Stoffe (Zellen, Sphäroide, Organoide, Mikrotransplantate) zu strukturieren). Die klangbasierte Biotechnologie könnte die nächste Generation des Bioprintings sein.“

Der 3D-Biodrucker cymatiX kann jetzt vorbestellt werden und wird ab Mai auf dem Markt sein. 10 ausgewählte Partner haben die Möglichkeit, das Gerät schon Anfang 2021 zu erwerben. Interessierte Unternehmen können sich auf der Website des Unternehmen für einen cymatiX 3D-Drucker bewerben.

Bioprinting bisher

Das Bioprinting hat bislang sehr erstaunliche Erfolge vollbracht. Ein BMBF-gefördertes Projekt hat nach drei Jahren einen Bioprinter für funktionales Gewebe hervorgebracht. Medikamente können auf Herzgewebe aus dem 3D-Drucker getestet werden. Und selbst ein kleines Herz entstand mithilfe der 3D-Biodruck-Technologie. Interessant wird auch wie sich die Biofabrikation mit dem cymatiX-3D-Drucker weiterentwickeln kann und welche weiteren Neuheiten im nächsten Jahr zu erwarten sind (Newsletter kostenlos abonnieren).

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