Ein US-Forscherteam um Professor Ibrahim T. Ozbolat arbeitet an einem Verfahren mit dem sich Knorpel schichtweise mit einem 3D-Drucker herstellen lässt. Das Ziel ist die Behandlung der Knochenkrankheit Arthrose, die durch Sport, steigenden Alter oder einer genetischen Prädisposition auftreten kann.
Der leitende Forscher und Professor Ibrahim T. Ozbolat und sein Team zeigten die technische Arbeitsweise ihres Verfahrens zum 3D-Druck von Knorpel am Beispiel eines Kuhknorpels. Zum Vergleich: In heutigen Verfahren werden Knorpel gezüchtet, indem Zellen in eine Petrischale mit Hydrogel gelegt werden, die aus Polymerketten besteht und dem wachsenden Knorpel als Gerüst dient. Jedoch erlaube dies kein normales Wachstum und führe zu einem mechanisch nicht sonderlich belastbaren Material.
Die Forscher der Penn State University setzen stattdessen auf ein schichtweisen Aufbau der Knorpel und verwenden dabei Knorpelzellen als Tinte. Die s.g. „BioInk“ wird gewonnen, indem die Zellen eine Woche lang in Miniröhrchen aus Algenextrakt herangezogen werden. Zum 3D-Druck wird eine Spezialdüse eingesetzt, die eine Reihe von Knorpelsträngen hintereinander drucken kann.
Eine halbe Stunde später wird das gedruckte Gewebe in eine Nährlösung gelegt und sorgt für eine weitere Aushärtung. Es können Prof. Ozbolat zufolge Stränge beliebiger Längen erzeugen. Welches Ausgangsmaterial verwendet werden soll ist derzeit noch unklar. In Frage würden Knorpelproben oder Stammzellen kommen. Das Forscherteam möchte die richtige Methodik noch entwickeln. Über weitere Forschungen und Entwicklungen zu diesem Thema berichten wir wie gewohnt in unserem 3D-Drucker-Newsletter.
Quelle: sciencedaily.com