Tiefe Wunden auf der Haut, zum Beispiel nach einem Brand, sind schwer zu behandeln. Man benötigt Spenderhaut, die nicht immer leicht zu bekommen ist. Kanadische Forscher an der Universität von Toronto haben nun einen mobilen Bioprinter entwickelt, der einfach in der Handhabung, leicht im Gewicht und tragbar ist. Ein erster Schritt in eine spannende technologische Richtung, um vor allem in Krisengebieten und Dritte Welt-Ländern eine bessere Wundversorgung anbieten zu können.
Tragbare, mobile 3D-Drucker kennen wir bereits, meist verwenden sie leicht verfügbares PLA und haben die Aufgabe die Bauteile zusammenzuhalten, wenn das Gerät auf Reise geht. Doch die meisten mobilen 3D-Drucker sind sperrig und schlecht mit einer Hand zu bedienen. Forscher der University of Toronto arbeiten derzeit an einem Modell, das leichter in der Bedienung ist, die hohen Anforderungen an die Mobilität erfüllt und nicht nur Kunststoffobjekte drucken kann, sondern tiefe Wunden behandelt. Ein s.g. Bioprinter.
Mit einem tragbaren Bioprinter lassen sich tiefe Wunden bedecken und reparieren, heißt es in einem News-Artikel der Universität. Meist sind die Epidermis, Dermis und Hypodermis beschädigt. Um diesen Schaden zu beheben, braucht man Spenderhaut. Gerade bei Brandopfern, die oftmals größere Verletzungen aufweisen, ist es nicht einfach, Spenderhaut zu erhalten. Hat man nicht genug Haut, um alles zu bedecken, verringert das den Heilungserfolg. Hautgewebe und Biomaterialien, die dank dem Bioprinter sofort zur Verfügung stehen, könnten die Heilung verbessern.
Der Bioprinter im Detail
Der Haut-Bioprinter wiegt weniger als 800 Gramm, hat ein kompaktes Format und ist leicht zu bedienen. Man positioniert ihn einfach über die zu behandelnde Wunde und das Gerät lagert eine Gewebeschicht oder Biomaterial aus einer mikrofluidischen Kartusche ab. Es entsteht eine Schicht mit konsistenter Dicke, Breite und Zusammensetzung.
Teammitglied Axel Guenther sagt, „Die meisten aktuellen 3D-Bioprinter sind sperrig, arbeiten bei niedrigen Geschwindigkeiten, sind teuer und nicht mit der klinischen Anwendung vereinbar.“
Geht es nach den Forschern, dann ist der neue 3D-Hautbioprinter ein großer Schritt in die richtige Richtung, um den Heilungsprozess der Haut zu verbessern. Das Gewebe hat vertikale Streifen aus Fibrin, einem Protein, das an der Wundheilung beteiligt ist. Außerdem befindet sich Kollagen darin, dem am häufigsten vorkommenden Protein in der Dermis. Der 3D-Haut-Bioprinter passt sich den spezifischen Problemen der Patienten und den Eigenschaften der Wunde an. Die Forscher arbeiten laut dem oben geannten Newsartikel daran, den Bioprinter noch zu optimieren, weitere Funktionen zu ergänzen und den Bereich der abdeckbaren Wundbereiche zu vergrößern.
Das Team um Doktorand Navid Hakimi, Dr. Marc G. Jeschke, einem Professor für Immunologie von der Fakultät für Medizin der Universität sowie dem Direktor des Ross Tilley Burn Center am Sunnybrook Hospital hofft, bald eine klinische Studie starten zu können, um den Bioprinter auch an Menschen zu testen. Lesen Sie hier einen Artikel „Handheld skin printer: in situformation of planar biomaterials and tissues”, der im Journal Lab on a Chip veröffentlicht wurde.
Auch das Unternehmen CollPlant beschäftigt sich mit dem Bioprinting und hat im letzten Jahr eine Biotinte entwickelt, die zum 3D-Druck von Gewebe und Organen geeignet ist. Auch unter den Geräten gibt es Neuigkeiten. Erst gestern stellten wir den Bio-3D-Drucker Allevi 3 vom Hersteller Allevi vor, der mit 3 Extrudern ausgestattet wurde. Mit Forschungen an einem Bio-Pen versuchen sich Wissenschaftler aus Australien, die mit dem iFix-BioPen Augenverletzungen schneller heilen wollen. Bioprinting erweist sich also immer öfter als Bereicherung für die Medizin. Auch im Dezember letzten Jahres konnten wir über einen Bioprinter berichten, der dafür eingesetzt werden soll, Diabetes Typ 1 zu behandeln. Die gesamte Entwicklung erleben Sie im kostenlosen Newsletter vom 3D-grenzenlos Magazin (jetzt abonnieren).