Ein amerikanisches Forscherteam hat eine neuartige Biotinte entwickelt, mit der Gewebe direkt am Körper im 3D-Druckverfahren gedruckt werden kann. Damit sollen zum Beispiel risikoärmere Verfahren für die Reparatur von Gewebe- oder Organdefekten möglich sein. Patienten verspricht das Verfahren vielversprechende Vorteile. Wir stellen die Biotinte und das Verfahren einmal genauer vor.
3D-gedruckte Prothesen, Implantate, Gewebe und Ähnliches in den Körper zu implantieren birgt Risiken für Infektionen oder einer längeren Erholungszeit für den Patienten. Die meisten Körperteile und Gewebe werden außerhalb des Körpers gedruckt und chirurgisch implantiert. Auch die Zeit zwischen der Herstellung eines Gewebes und der Implantation kann für Komplikationen sorgen. Ein amerikanisches Team von Wissenschaftlern hat eine Methode entwickelt, mit der Gewebe direkt am Körper gedruckt wird, wie es in einer Pressemitteilung erklärt. In China haben Forscher anhand Tests an einer Maus einen Weg untersucht, ebenfalls Gewebe direkt an den Körper zu drucken.
Biotinte und per Robotik gesteuerte 3D-Drucker
Die speziell formulierte Biotinte des Teams rund um Ali Khademhosseini, Ph.D., Direktor und CEO des Terasaki-Instituts, kann direkt am Körper gedruckt werden. Die Biotinte ist bei physiologischer Temperatur 3D-druckbar und kann mit sichtbarem Licht im Körper vernetzt werden. Die Tinte wird mithilfe von per Robotik gesteuerten 3D-Druckern verarbeitet. Der Roboter wird mit einer Düse befestigt und die Biotinte wird durch diese Düse abgegeben. Die Forscher wollen außerdem eine Methode entwickeln, mit der Gewebe, das mit dieser Biotinte gebildet wurde, auf weichen Oberflächen befestigt werden kann.
Spezielle Verriegelungstechnik
Bei Tests mit der Befestigung auf rohen Hühnchenstreifen verwendete das Team eine neuartige Verriegelungstechnik unter Verwendung des 3D-Drucker ähnlichen Roboters und ihrer speziell formulierten Biotinte. Die modifizierte Düsenspitze konnte weiche Oberflächen durchdringen und den durchstochenen Raum beim Zurückziehen mit Biotinte füllen. Es entstand ein Anker für das Gewebekonstrukt. Als die Düse die Oberfläche erreichte, gab sie einen zusätzlichen Tropfen Biotinte ab, um den Anker zu verriegeln.
„Der Verriegelungsmechanismus ermöglicht eine stärkere Befestigung der Gerüste am Weichgewebesubstrat im Körper des Patienten“, sagte erklärte ein Teammitglied.
Mit solchen Verbesserungen im Tissue Engineering können risikoärmere, minimal-invasive laparoskopische Optionen für Verfahren wie die Reparatur von Gewebe- oder Organdefekten bereitgestellt werden, das Engineering oder Implantieren von Pflastern zur Verbesserung der Eierstockfunktion oder die Schaffung von biofunktionellen Hernienreparaturnetzen. Das wäre für den Patienten sicherer, spart Zeit und ist kostengünstiger. Über wie weitere Entwicklung im Tissure Engineering und Bioprinting informieren wir auch zukünftig im 3D-grenzenlos Newsletter (hier abonnieren).