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Bioprinting: Gewebe aus dem 3D-Drucker lebt sechs Wochen

Wissenschaftlern der Harvard University ist es gelungen, Gewebe mit einem 3D-Drucker herzustellen, dass mehr als sechs Wochen überlebte. Das Gewebe hatte bereits damit begonnen sich in Knochengewebe umzuwandeln. Die Harvard-Wissenschaftler sprechen von einem „grundlegenden Schritt auf dem Weg zu Züchtung künstlichem Gewebes für die Menschen“.

Logo Wyss InstituteDie Wissenschaftlerin Jennifer Lewis vom Wyss-Institut an der Harvard Universität konnte mit einem 3D-Drucker erfolgreich Gewebe drucken, welches sechs Wochen lebte. Die spezielle Biotinte setzt sich aus Enzymen, Fibrinogen, Gelatine, verschiedenen Zellen und Wachstumsfaktoren zusammen.

Das fingerdicke Gewebestück bildeten sich aus den Zellen Blutgefäße. Das 3D-gedruckte Organ lebte mehr als sechs Wochen und hatte schon begonnen sich in Knochengewebe umzuwandeln. Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin „PNAS“ in dem Paper „Three-dimensional bioprinting of thick vacularized tissues“ schreiben, sei diese Entwicklung ein grundlegender Schritt auf dem Weg zur Züchtung künstlichen Gewebes für die Menschen.

Wir sehen hier noch keinen Durchbruch (Lothar Koch; Laser Zentrum Hannover e.V. im Tagesspiegel)

Der Physiker Lothar Koch vom Laserzentrum sieht in der Arbeit seiner Kollegen noch keinen Durchbruch. Er arbeitet an der Entwicklung eines laserbasierten Gewebedrucks, wobei der Laserstrahl eine Glasplatte punktuell erhitzt auf deren Unterseite sich die zu druckende Zelle befindet. Tropfenweise entsteht auf diese Weise das gewünschte Gewebe.

Erfolgreich gedruckt konnten im LZH schon eine zwei Millimeter dicke und eine 2 Euro Stück große Haut, sowie Herzmuskelzellen. Die Herzmuskelzellen hätten nach dem Druck noch geschlagen.

Gegenüber dem Tintenstrahldruck kann der Laserdrucker die Zellen 100 mal dichter beieinander setzen. Der Abstand der Gefäße in dem Gewebestück der Wyss-Forscher beläuft sich auf 3 Millimeter, doch dies sei Koch zufolge zu lang, weil Nährstoffe und Sauerstoff per Diffussion nur eine Strecke von ein paar 100 Mikrometern zurücklegen können.

Beeindruckt ist Koch von den verwendeten Materialien seiner Kollegen. Die extrazelluläre Matrix bestimmt die Struktur mit welcher sich die Zellen umgeben und für die erforderliche Stabilität des Körpers sorgt. Die Biotinte von Jennifer Lewis nutzt Enzyme Thrombin und Transglutaminase als Bindemittel für das Gewebe.

Gewebe drucken

Die Grafik beschreibt das Verfahren an der Harvard University zum 3D-Druck von Gewebe (Bild © Jennifer Lewis auf pnas.org).

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