US-Forscher einer privaten Forschungsuniversität haben einen MakerBot-3D-Drucker zu einem 3D-Biodrucker umgebaut. Den Forschern ist es mit dem Desktop-3D-Drucker gelungen, Arterien zu drucken (FRESH-Verfahren).

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Ein Forscherteam des College of Engineering der privaten Forschungsuniversität Carnegie Mellon University hat einen herkömmlichen MakerBot 3D-Drucker in einen „Bioprinter“ umgebaut und konnten mit dem handelsüblichen 3D-Drucker Arterien drucken. Das Team um Prof. Adam W. Feinberg druckte eine Herzarterie mit einem Biodruckmaterial, basierend auf einem MRT 3D-Scan. Die Forscher verwendeten für die Herstellung einen modifizierten 3D-Drucker des US-3D-Drucker-Herstellers Makerbot.

Die Idee hinter dem 3D-Biodruck ist die Fertigung maßgeschneiderter „Ersatzteile“ für Patienten, deren Herzgewebe geschädigt sind, bestehend aus lebenden Zellen. Der Druckkopf des FDM-Druckers wurde zunächst durch eine Spritze ersetzt. Die Spritze wird verwendet um die Biofilamente wie Fibrin oder Algin in kleinen Mengen in eine Petrischale voll Hydrogel aufzutragen. Das Hydrogel dient als Stützmaterial, weil das Biomaterial weich bleiben muss und in Form bleiben soll. Beim FDM-Druck mit Kunststoff soll das Filament üblicherweise auszuhärten, sich also genau gegenteilig verhalten.

Gallerie – MakerBot als Bioprinter

Das Video zum Forschungsprojekt

Das neue Verfahren erhielt die Bezeichnung FRESH (Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels). Gedruckt wird in einer kühlen Umgebung und das Hydrogel anschließend auf Körpertemperatur erwärmt. Nach der Verflüssigung des Hydrogels kann es vom Werkstück getrennt werden. Die Zellen aus dem 3D-Biodrucker erleiden durch die Körpertemperatur keinen Schaden. Zur Umsetzung ihres Druckverfahrens setzen die Wissenschaftler eine Open Source-3D-Software wie Meshlab ein.

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