Alternative zu körpereigenen Materialien: University of Utah entwickelt neues 3D-Bioprinting-Verfahren für den 3D-Druck von Sehnen und Bändern

 24. Oktober 2018  Andreas Krämer  

Ein US-Forscherteam an der University of Utah hat eine neue 3D-Biodruckmethode entwickelt, mit der Sehnen und Bänder mit einem 3D-Drucker hergestellt werden können. Die Einsatzbereiche sind noch überschaubar, das Verfahren in den Kinderschuhen. Und dennoch lohnt sich ein Blick auf das Verfahren.

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Logo der University of UtahVon der University of Utah wurde eine neue 3D-Biodrucktechnik entwickelt mit der Sehnen und Bänder gedruckt werden sollen. Wie Prof. Robby Bowles der Utah University in einer Pressemitteilung erklärte, wird das Bioprinting es dem Patienten ermöglichen, Ersatzgewebe ohne zusätzliche Operationen zu erhalten und ohne Gewebe von anderen Stellen zu entfernen, welches eigene Probleme mit sich bringt.

Das 3D-Bioprintingverfahren im Detail

Unter Bowles Leitung entstand ein Team, welches sich das Ziel gesetzt hat, Fettzellen in Sehnen und Bänder umzuwandeln. Das Ergebnis der Forschungsarbeit ist ein 12-köpfiger Druckkopf, der komplexe Strukturen mit Stammzellen drucken kann. In ihrer Struktur unterscheiden sich Sehnen, weil sie im Ansatz und Ursprung eine Verknöcherung bilden, damit eine feste Verbindung mit Knochen gebildet werden kann.

Robby Bowles vor dem 3D-Drucker
Laut Robby Bowles sei es eine Technik, mit der in einer sehr kontrollierten Art und Weise ein Muster und Organisationen von Zellen erstellt werden können (Bild © Dan Hixson / Universität von Utah College of Engineering).

Laut Robby Bowles sei es eine Technik, mit der in einer sehr kontrollierten Art und Weise ein Muster und Organisationen von Zellen erstellt werden können, die mit anderen Technologien nicht realisierbar wären. Es lassen sich Zellen exakt an der Stelle positionieren, wo sie gebraucht werden.

Der Druckkopf ist eine gemeinsame Entwicklung der Universität Utah mit dem Medizingerätehersteller Carterra aus Salt Lake City. Die Forscher verbauten den Druckkopf an einem 3D-Drucker, der den Abscheidungen von Antikörpern für das Krebs-Screening dient.

Einsatzbereiche

Nach Angaben des Forscherteams sei Ersatzgewebe aus dem eigenen Körper nicht ideal für Operationen geeignet, da es eine minderwertige Qualität aufweisen könnte. Bis heute konnten keine knöchernen Strukturen additiv hergestellt werden, um die Verträglichkeit von Transplantaten für den Körper zu verbessern. In China wird es bald Knochenimplantate aus dem 3D-Drucker geben, die kommerziell verfügbar sein werden.

fluoreszierend gemachte Zellen
Fluoreszierend gemachte Zellen sollen zeigen, wie sie in komplexen Strukturen gedruckt werden (Bild © Robby Bowles / Universität von Utah College of Engineering).

Nicht geeignet sei der Druckkopf zur Fertigung von Bändern. Er kann aber sehr komplexe Formen herstellen. Die Technik könne auch für den Organdruck eingesetzt werden. Der größte Pluspunkt der additiven Fertigung von Gewebe liege darin, dass vom Körper selten eine Abstoßung erfolgt und die Heilung eine starke Verbesserung erfährt. Ein Team von Wissenschaftlern der University of Toronto hat in diesem Jahr einen handlichen 3D-Biodrucker zur Behandlung tiefer Hautwunden entwickelt.

Videopräsentation des Verfahrens

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