Schwedische Forscher haben erfolgreich Knorpel mit einem 3D-Drucker gedruckt. Die Knorpelstruktur ist für Ohren, Nasen und Gelenke gedacht und wurde nicht nur erfolgreich verpflanzt sondern wuchs sogar selbstständig.

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Ein Forscherteam des schwedischen Wallenberg Wood Science Center (WWSC) rund um Paul Gatenholm konnte mit der Unterstützung eines 3D-Bioprinters ein künstliches Knorpelgerüst drucken. Das Projekt des Teams war vor kurzer Zeit ein Diskussionsthema auf dem 251.st National Meeting & Exposition of the American Chemical Society (ACS).

Nach Angaben Gatenholms handelt es sich beim 3D-Biodruck um eine disruptive Technologie, die aller Wahrscheinlichkeit nach das Tissue Engineering (engl. für Gewebezüchtung) und die regenerative Medizin revolutionieren könnte. Sein Team verfolgt das Ziel, einen Knorpel zu entwickeln, mit dem zum Beispiel Schäden verursacht durch Krebs repariert werden können, wobei man heute vor allem mit Ohr und Nase arbeite. Diese beiden Körperteile seien für Chirurgen heute schwer zu reparieren. Gatenholm und seine Kollegen haben die Hoffnung, dass die Chirurgen eines Tages diese Schäden mit einem 3D-Drucker reparieren können.

Knorpelstruktur wuchs sogar

Ohr aus dem 3D-Drucker
Der Knorpel wir additiv, schichtweise aufgebaut und bilde so zum Beipsiel ein passendes Ohr (Bild Ivan Tournier).

Die Forscher des WWSC kombinierten bei ihren Experimenten die Polysaccharide aus braunen Algen mit Zellulosefibrillen (pflanzliche Zellwände bestehen aus Zellulosefibrillen) aus Holz. In einem nächsten Schritt führten die Wissenschaftler eine Prüfung der Lebensfähigkeit der gedruckten Strukturen an Mäusen durch. Die Knorpelstruktur überlebte nicht nur, sondern wuchs auch in den Versuchstieren weiter.

Ein Großteil der Arbeit von Gatenholm war mit dem Einsatz von CELLINK möglich, einem innovativen Bioink-System seiner gleichnamigen Firma, mit dem Ziel, ein neues Zeitalter im Biodruck einzuleiten (wir berichteten..). Das System wird in der Forschung verwendet, um Ohren, Meniskus, Gelenkknorpel und Tracheen (eine Röhre die der Atmung dient) herzustellen. Die Biotinte wird in Verbindung mit dem Inkredible-3D-Drucker verwendet und ist der erste 3D-Biodrucker mit Reinraum-Technologie.

Bioprinter für 5000 US-Dollar

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Gemeinsam mit dem F&E-Ingenieur Ivan Tournier gründete Gatenholm das Unternehmen CELLINK in Schweden. Wie Gatenholm gegenüber CNET berichtet, sei das Geheimnis des Inkredible 3D-Druckers, dass er mit seinem pneumatischen Extrusionssystem dazu in der Lage ist, gedruckte Zellen lebensfähig zu halten. Der 3D-Biodrucker von CELLINK kostet 5000 US-Dollar und bedeutet für Wissenschaftler auf der ganzen Welt einen günstigen Einstieg in den 3D-Biodruck.

Der gedruckte Knorpel kann Gatenholm zufolge noch nicht auf den Menschen übertragen werden. Es würde jedoch derzeit zusammen mit einem plastischen Chirurgen daran gearbeitet diesen Schritt in naher Zukunft mit klinischen Studien zu vollziehen.

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