An der Missouri S&T haben Forscher eine Methode vorgestellt, die die Wissenschaft dem 3D-Druck von Organen einen Schritt näher bringen soll. Dazu haben sie eine neue Art von Nanomaterial entwickelt, das für das Bioprinting verwendet werden kann. Damit soll das Prozedere deutlich schneller und günstiger gelingen. Wir stellen die Forschungsarbeit einmal genauer vor.
Forscher der Missouri S&T sollen laut einem Artikel zufolge dank neuer Forschungsergebnisse von Dr. Anthony Convertine dem 3D-Druck von Organen deutlich nähergekommen sein. Convertine, Roberta und G. Robert Couch Assistant Professor of Materials Science and Engineering bei S&T, erklärt:
„Wir haben eine neue Art von Nanomaterial entwickelt, das für den 3D-Druck verwendet werden kann. Dieses neue Nanomaterial wird direkt in Wasser synthetisiert, ohne dass giftige organische Lösungsmittel benötigt werden.“
Schnell und einfach statt teuer und klein
Durch Convertines Technologie soll der 3D-Druck schneller, einfacher und genauer werden. Seiner Ansicht nach sind aktuelle Methoden teuer und ermöglichen nur den 3D-Druck kleiner Gewebemengen. Das neue Material verfestigt sich schnell, wenn es Licht ausgesetzt wird. Das ist laut Convertine ideal für 3D-Druck-Zellen, die Biotinten enthalten und somit schneller und einfacher als bestehende Biotinten-Formulierungen und auch umweltfreundlicher.
Convertines Interesse gilt dem 3D-Druck von Gerüsten für die Gewebezüchtung. Dabei handelt es sich um komplexe Gewebe, die mit seiner Lösung ermöglicht werden sollen. Die Gewebe werden mit seinem Verfahren in separate Ebenen gedruckt und Kapillaren werden eingeschlossen. Die entwickelten Gewebe, sogenannte Gewebepixel, könnten so zu immer größeren Proben zusammengesetzt werden.
Anwendungsbereiche
Mögliche Anwendungsbereiche wären die Wundheilung und die Schaffung neuer vaskularisierter Gewebe für Traumapatienten. Auch möglich wäre alles von der Verwendung der gedruckten Nanopartikel zur Verabreichung einer Chemotherapie an Krebspatienten in einem gezielteren Ansatz zur Behandlung von Patienten mit traumatischen Hirnverletzungen, indem Nanopartikel dazu gebracht werden, jegliche Gehirnzellschädigung in ihrem ursprünglichen Bereich einzudämmen und sich nicht auszubreiten.
Die Arbeit zeichne sich laut Convertine dadurch aus, dass die Nanopartikel in Wasser hergestellt werden, keine anderen Lösungsmittel benötigen und keine anderen Nebenprodukte erzeugen. Das Forschungsteam fand heraus, dass die Verwendung von Thiol als Reagenz die gedruckten Materialien viel schneller aushärten lässt. Sauerstoff würde diesen Prozess normalerweise verlangsamen, aber Thiol kann helfen, dem entgegenzuwirken.