Forscher am Wake Forest Institute for Regenerative Medicine haben mit Hilfe von Bioprinting ein Labormodell des menschlichen Körpers entwickelt. Damit können zum Beispiel Medikamente viel schneller auf schädliche Reaktionen auf den menschlichen Organismus überprüft werden. Vor allem in Zeiten des Coronavirus ein wichtiges Thema. Aber auch Tierversuche lassen sich somit vermeiden. Wir stellen die wissenschaftliche Arbeit vor.

Anzeige

Forscher des Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM) aus North Carolina haben laut eigenen Aussagen das „weltweit fortschrittlichste Labormodell des menschlichen Körpers“ entwickelt. Dies geschah mithilfe von 3D-Bioprinting und anderen Biofabrikationstechniken. In einem Fachjournal hat das Team seine Arbeit unter dem Titel „Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM)“ jetzt veröffentlicht.

Schnell und günstig Medikamente auf Verträglichkeit prüfen

Trachea-Konstrukt auf integriertem Tissue Organ Drucker von WFSIRM
Der 3D-Druck erweist sich oft als Hilfe, um medizinisch knifflige Aufgaben zu lösen. Wie im Fall des Tracheal-Gewebekonstrukts, das im vergangenen Jahr am Wake Forest Institute for Regenerative Medicine entstanden ist (Bild © WFIRM).

Das Modell besteht aus miniaturisierten 3D-Organen, um zum Beispiel Medikamente damit zu testen. Pharmaunternehmen könnten damit die Entwicklung neuer Arzneimittel beschleunigen. Kosten für die klinischen Studien werden gesenkt, da es mit dem Modell möglich ist, herauszufinden, ob das Arzneimittel auf die menschlichen Organe schädlich einwirkt. Die Zahl der Tierversuche würde sich so auch reduzieren.

Das Modell enthält viele Arten menschlicher Zelltypen. Jeder stellt ein Organ im menschlichen Körper dar. Die winzigen Modelle messen ein Millionstel eines erwachsenen menschlichen Organs. Die 3D-Organe erfüllen die gleichen Funktionen wie die echten Organe. Das Herz schlägt etwa 60 Mal pro Minute, die Lunge atmet Luft und die Leber baut Gifte ab.

„Wir wussten sehr früh, dass wir alle wichtigen Zelltypen einbeziehen mussten, die im ursprünglichen Organ vorhanden waren“, sagte Co-Autor Aleks Skardal, PhD, ehemals WFIRM und jetzt an der Ohio State University. „Um die unterschiedlichen Reaktionen des Körpers auf toxische Verbindungen zu modellieren, mussten wir alle Zelltypen einbeziehen, die diese Reaktionen hervorrufen.“

Erste Tests decken toxische, zugelassene Medikamente auf

Wenn durch dieses Modell bereits frühzeitig potenziell schädliche Medikamente aussortiert werden können, sparen die Hersteller Milliarden von Dollar. Das Modell wurde bereits eingesetzt und konnte die Toxizität zugelassener Arzneimittel beweisen. Diese wurden sofort vom Markt genommen. Tierversuche und 2D-Zellmodelle haben das Problem nicht aufgezeigt.

Damit die Miniaturorgane gesund bleiben, hat das Gewebemodell ein Blutkreislaufsystem, wodurch eine nährstoff- und sauerstoffreiche Substanz durch die Organe zirkuliert. Das Netz entstand mithilfe von Mikrofluidik. Der 3D-Druck hilft auch in anderen Bereichen der Medizin. Forscher der LMU München haben im vergangenen Jahr ein Verfahren für transparente Organe aus dem 3D-Drucker vorgestellt, das bei der Behandlung von Krebs helfen soll.

TOP 10 verkaufte 3D-Drucker der 40. Kalenderwoche 2020

Platzierung3D-DruckerAktionspreisAktion / GutscheinZum AngebotInfos zum Gerät
1Artillery Sidewinder-X1331,10 €

N4C0B46DE6DEB001

kaufenProduktvorstellung lesen
2QIDI TECH X-Max1.199,00 €Flash Salekaufen
3QIDITECH Large X-Plus687,14 €Flash Salekaufen
4Artillery GENIUS239,94 €Flash SalekaufenTestbericht
5Anycubic Chiron368,94 €Flash Salekaufen
6ANYCUBIC Mega X343,14 €Flash SalekaufenTestbericht
7ANYCUBIC Mega-S179,74 €Flash Salekaufen
8Alfawise U30 Pro237,35 €

GB720SALE194

kaufen
9Flying Bear Ghost 4S309,59 €

F5079D62CDE27001

kaufen
10Creality Ender 3153,94 €

F4FE9A937B5EB000

kaufen
OUTTRONXY X5SA327,89 €kaufen
OUTELEGOO Mars
241,37 €kaufen
OUTCreality CR-10 V2429,14 €

S4FFCD1E79A27000

kaufen
OUTEcubMaker 4 in 1545,58 €kaufen
OUTAnycubic Photon-S372,53 €kaufen
OUTANYCUBIC MEGA ZERO160,57 €kaufen
7Alfawise U30171,99 €

ALFAWISEU30T

kaufenTestbericht
OUTAlfawise U20269,6 €kaufenTestbericht
OUTNOVA3D Bene4 LCD362,30 €kaufen
OUTCreality Ender 3 V-Slot187,63 €kaufenTestbericht
OUTTRONXY D01426,39 €kaufen

Gutschein-Code funktioniert nicht? Hier melden | Alle 3D-Drucker-Gutscheine | 3D-Drucker kaufen